2024-03-29T01:49:34Z
https://jwsc.gau.ac.ir/?_action=export&rf=summon&issue=552
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
مکان یابی ایجاد تالاب های رودخانه ای در حوزه های آبخیز (مطالعه موردی: رودخانه تجن- استان خراسان رضوی)
محبوبه
حاجی بیگلو
واحدبردی
شیخ
سابقه و هدف: تالاب های رودخانه ای محیط های آبی هستند که در اراضی پست حاشیه رودخانه ها واقع شده و در مواقع سیلابی از آب پر می شوند و یا این که توسط سفره آب زیرزمینی تغذیه می گردند. به منظور شناسایی و مکان یابی مناطق مستعد تالاب باید ویژگی های هیدرولوژیکی شامل فیزیوگرافی حوزه آبخیز، حجم و تغییرات زمانی (فصلی) آبدهی رودخانه ها و تغییرات سطح آب زیرزمینی مطالعه شود. افزایش روزافزون جمعیت و نیاز مبرم به حفاظت، احیاء و گسترش محیط های طبیعی و با ارزش چون تالاب ها، برای تأمین نیازهای زیست محیطی بشر در راستای توسعه پایدار آن به شدت احساس می شود. هدف این پژوهش بررسی بهره مندی از ظرفیت های موجود بیولوژیکی رودخانه در راستای احیای تالاب های رودخانه ای می باشد تا از این طریق بتوان در راستای بهبود شرایط بیولوژیکی و اکولوژیکی تالاب های کشور گام برداشت.مواد و روش ها: در این تحقیق رودخانه تجن واقع در محدوده شهرستان سرخس از لحاظ وجود آثار پوشش درختی در کنار بستر رودخانه، وجود ظرفیت های ویژه طبیعت گردی، ظرفیت های ویژه پرنده نگری، مرفولوژی مناسب رودخانه، سیل گیری اراضی سیلابدشتی حاشیه رودخانه، پتانسیل منطقه به منظور مکان یابی ایجاد تالاب شناسایی گردید. ایجاد تالاب در رودخانه تجن با ذخیره سازی بارش های جوی و رواناب های حاصل از آن نقش مهمی در کاهش سیلاب های مخرب دارد. لذا کلیه مؤلفه های تأثیرگذار در تعیین حریم محدوده تالاب پیشنهادی شامل ویژگی های زمین ریخت شناسی و زمین شناسی، هیدرولوژیکی، هیدرودینامیکی، اقتصادی، اجتماعی و توسعه ای حوزه آبخیز رودخانه تجن مورد مطالعه قرار گرفت. در بازدید انجام شده از منطقه براساس شرایط حاکم از لحاظ تنوع زیستی، گونه ای، اکولوژیکی، هیدرولوژیکی و هیدرولیکی، چهار موقعیت مکانی مناسب ایجاد تالاب های رودخانه ای در در درون حوزه آبخیز تعیین گردید. سپس به منظور بررسی خصوصیات ریخت شناسی و هیدرولیکی آن، مقطع عرضی مربوط به هریک از این موقعیت ها به دقت پیمایش و اندازه گیری شده است.یافته ها: نتایج نشان داد که در دو موقعیت از چهار موقعیت مورد بررسی که در محدوده جنگل جهان بانی سرخس قرار دارند براساس مطالعات هیدرولیک جریان و ریخت شناسی رودخانه، بدلیل سرعت کم جریان آب و عریض بودن رودخانه در این بازه ها ، می توان عملیات احیاء پوشش گیاهی و تالاب را اجرایی نمود. بررسی آبدهی ماهانه در چندین سال اخیر در ایستگاه هیدرومتری پلخاتون- کشفرود نشان میدهد آبدهی رودخانه تجن به وی‍ژه در ماههای گرم سال صفر و یا نزدیک صفر است؛ بنابراین برای تأمین آب تالاب پیشنهادی، بیشتر باید به سیلابها و آورد سالیانه زیرحوزههای بالادست و حجم سیلاب آنها تکیه کرد. نتیجه گیری: میزان آورد سالیانه رودخانه در محل یکی از تالاب های پیشنهادی محدوده جنگل جهانبانی 9/125 میلیون مترمکعب برآورد گردید. این سایت از نظر اکوتوریسم و وجود تنوع بالای پرندگان در منطقه می تواند با توسعه فعالیت های گردشگری در منطقه از جهات مختلف مورد بهره برداری قرار گیرد.
تالاب رودخانه ای
سیلابدشت
مرفولوژی رودخانه
مکان یابی
هیدرولیک جریان
2017
09
23
1
22
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3818_374a4971646abe53a94c712f93cab06d.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
توسعه یک مدل عددی جدید بر مبنای گالرکین ناپیوسته برای شبیه سازی تهاجم آب شور دریا به آبخوان های ساحلی
علی
رئیسی عیسی آبادی
حمیدرضا
غفوری
داود
رستمی
سابقه و هدف: آبخوان های ساحلی از مهم ترین منابع تامین آب شیرین در بسیاری از کشور های جهان، بخصوص در نواحی خشک و نیمه خشک به شمار می رود. بدلیل مجاورت و ارتباط آبخوان های ساحلی با آب شور دریا و تهدید ناشی از آلوده شدن آن ها بواسطه پیش روی آب شور، مدیریت و حفاظت این منابع آب شیرین ساحلی امری کاملاً ضروری است. بنابراین هدف از پژوهش حاضر، توسعه یک مدل عددی جدید برای شبیه سای انتقال آلودگی در آبخوانهای ساحلی (تهاجم آب شور دریا به آبخوان های ساحلی) با استفاده از روش عددی گالرکین ناپیوسته می باشد. مواد و روشها: در این تحقیق از روشهای گالرکین ناپیوسته که کمتر در مسائل مهندسی گسترش پیدا کرده است، برای شبیه سازی جریانهای وابسته به چگالی آب زیرزمینی (مانند هجوم آب شور دریا به آبخوانهای ساحلی) بکار گرفته شد. برای این منظور معادلات غیر خطی حاکم بر جریان و انتقال شوری در یک محیط آبخوان اشباع با استفاده از روش گالرکین ناپیوسته منقطعسازی گردید و از روش ضمنی برای منقطعسازی زمانی استفاده شد. پس از اعمال شرایط مرزی و اولیه، روش پیکارد اصلاح شده برای خطیسازی معادلات جبری حاصله بکار گرفته شد که برای از بین بردن نوسانات غیرفیزیکی در حل عددی از محدود کننده شیب چاونت-جافری استفاد شد. دو مسأله اصلاح شده هنری، مسأله الدر و درنهایت مسأله آزمایشگاهی گاسوامی-سلمنت در سه فاز متفاوت مورد استفاده قرار گرفت. برای تمامی مسائل نتایج با سایر حلهای ارائه شده برای آن مسائل مقایسه گردید تا دقت مدل قابل ارزیابی باشد. همگرایی روش با ریز کردن شبکه حل در مسأله استاندارد هنری نشان داده شد. محدود کننده شیب چاونت-جافر برای کنترل نوسانات غیر فیزیکی در حل مسأله آزمایشگاهی بطور موفقیتآمیزی بکار گرفته شد که نتایج رضایت بخشی از آن بدست آمد. نتایج حاصل دقت مدل را در مقایسه با سایر روشهای عددی بخوبی نشان داده است.نتیجهگیری: مدل با استفاده از مسائل مذکور مورد صحتسنجی و ارزیابی قرار گرفت که نتایج حاصل در تمامی مثال-ها حاکی از دقت بسیار بالای این روش دارد. در مکان هایی از دامنه حل که سرعت جریان بالاست، نشان داده شد این روش در مقایسه با برخی روشها همانند تفاضل محدود نوسانات غیر فیزیکی از خود بروز نمیدهد. علاوه براین نتایج نشان میدهد که این روش نسبت به روشهای عددی دیگر همچون روش احجام محدود پخش عددی کمتری را بروز میدهد. همینطور استفاده از این روش برای شبیهسازی مسأله آزمایشگاهی جنبه کاملاً عملی این مدل را نشان میدهد.
گالرکین ناپیوسته
جریانهای وابسته به چگالی
بقاء محلی
تهاجم آب شور دریا
محدود کننده شیب
2017
09
23
23
41
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3819_9d518d5c7ca7ecbb30f2e055080eeaf5.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر خشکسالی کشاورزی به کمک شاخصهای ETDI و SPI
مصطفی
یعقوب زاده
محسن
احمدی
حسام
سیدکابلی
غلامرضا
زمانی
مهدی
امیرآبادی زاده
سابقه و هدف: به دلیل وابستگی کشاورزی به آب، تعیین شرایط خشکسالی در هر منطقه به منظور برنامهریزی تأمین غذا مهم است. متاسفانه چون تعریف یکسانی از شرایط خشکسالی وجود ندارد؛ شاخصهای متعددی برای آن ارائه شده است. شاخص بارش استاندارد شده (SPI) یکی از شاخصهای مهم هواشناسی استکه به منظور تعیین خشکسالیهای کشاورزی مورد استفاده قرار میگیرد. شاخص کمبود تبخیر-تعرق (ETDI) نیز یکی از شاخصهای مهم است که به منظور استفاده در بخش کشاورزی ارائه شده است. این شاخص در مناطق خشک و نیمهخشک کاربرد دارد. با وجود اینکه تحقیقات متعددی در خصوص شاخصهای خشکسالی از جمله SPI وجود دارد، تاکنون مطالعات اندکی فقط در خارج کشور در خصوص کاربرد شاخص ETDI انجام شده است. لذا در این تحقیق سعی شد، تعیین خشکسالی با استفاده از شاخصهای ETDI و SPI در دشت نیشابور به کمک مدلهای تغییراقلیم انجام شود. مواد روشها: این تحقیق به منظور تعیین خشکسالی در دشت نیشابور واقع در عرض جغرافیایی و طول جغرافیایی انجام شد. شاخص ETDI براساس کمبود تبخیر-تعرق هفتگی در این منطقه تعیین شد. به منظور مقایسه نتایج شاخص ETDI نسبت به سایر شاخصهای خشکسالی، از شاخص SPI که یکی از مهمترین شاخصهای مورد استفاده در این خصوص است، استفاده شد. دادههای مورد نیاز این تحقیق از ایستگاه هواشناسی نیشابور در بازه 1373 تا 1390 (1992 تا 2011) گرفته و برای مزارع آبی (مزارع گندم فاروب و سلیمانی، جو و ذرت) و مزارع دیم (برای گندم دیم) استفاده شد. برای تعیین دادههای هواشناسی مورد نیاز هر شاخص در مزارع آبی در دورههای آتی (2020 تا 2039 و 2080 تا 2099) از مدلهای HADCM3، ECHOAM و CGCM3 T47 براساس سناریوهای A2، B1 و A1B استفاده شد. برای مزارع دیم نیز از مدل HADCM3 براساس سناریوهای A2 و B1 استفاده گردید. آمارههای میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای مطلق (MAE)، ضریب تبیین (R2) نیز برای مقایسه نتایج دو شاخص ETDI و SPI مورد استفاده قرار گرفتند. یافتهها: نتایج نشان داد که شاخص ETDI برای مزرعه فاروب در دوره پایه (1992 تا 2011) در حالت "رطوبت اولیه" قرار داشت در حالی که در دورههای آتی (2020 تا 2039 و 2080 تا 2099) در حالت "خشکی" تعیین شد. شاخص ETDI برای مزرعه سلیمانی در دوره پایه در حالت "نرمال" قرار داشت. این شاخص برای مزرعه سلیمانی در دورههای 2020 تا 2039 و 2080 تا 2099 به ترتیب در حالتهای "نرمال" و "خشکی اولیه" تعیین شد. شاخص ETDI در دوره پایه برای مزارع جو و ذرت به ترتیب در حالتهای "نرمال" و "خشکی اولیه" قرار داشت. این شاخص برای هر دو مزرعه دو دورههای آتی در حالت "نرمال" قرار گرفت. مقدار شاخص ETDI برای گندم دیم در دوره پایه کمتر از گندم آبی بود در حالی که عکس این حالت در دوره آتی مشاهده شد. با استفاده از اکثر سناریوهای تغییر اقلیم، شاخص ETDI مقداری منفی داشت. این نشان دهندهی بروز خشکسالی در دورههای آتی به دلیل کمبود تبخیر-تعرق است. نتایج شاخص SPI نشان داد که شاخص خشکسالی در این منطقه در وضعیت "خشکسالی اولیه" بود و در زمانهای آتی نیز تغییری نیافت.نتیجهگیری: نتایج شاخصهای ETDI و SPI بسیار با هم تفاوت داشت. علت آن نیز این بود که خشکسالی کشاورزی به کمبود تبخیر-تعرق وابسته است و به همین دلیل شاخص ETDI نتایج بهتری به دست داد. مقایسه نتایج بین این دو شاخص با استفاده از آماره RMSE تفاوت زیادی در دورههای آتی نشان داد. علاوه بر این، شاخص ETDI و SPI همبستگی زیادی نسبت به هم (براساس آماره R2) نداشتند. وجود این تفاوتها منطقی است زیرا شاخص SPI از دادههای بارش و شاخص ETDI از دادههای تبخیر-تعرق استفاده میکنند. براساس نتایج این تحقیق، شاخص SPI به عنوان یک شاخص برای تعیین خشکسالی کشاورزی پیشنهاد نمیشود.
تبخیر-تعرق واقعی
تغییراقلیم
شاخص کمبود تبخیر و تعرق
شاخص بارش استاندارد شده
مدل SWAP
2017
09
23
43
61
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3820_627e2ac05dff56a7eb7c0e210de7462c.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
اثر پوشش های درختی بر شاخصهای میکروبیولوژی و تصاعد گاز دی اکسید کربن خاک
کتایون
حق وردی
چکیدهسابقه و هدف: خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک میتوانند به عنوان مهمترین مشخصههای شاخص کیفیت خاک در ارتباط با تغییر پوشش اراضی و تغییر اقلیم مد نظر قرار گیرند. جنگلکاری با گونههای بومی و غیربومی جهت بازسازی اراضی تخریبیافته طبیعی مورد استفاده قرار گرفته است. اصولاً برای مطالعه کیفیت خاک ویژگیهایی که به تغییرات محیطی حساستر هستند در نظر گرفته میشوند. ویژگیهای زیستی و بیوشیمیایی خاک از جمله شاخصهایی هستند که در کوتاه مدت به تغییرات محیطی و مدیریت اکوسیستم واکنش نشان میدهند. خاک به عنوان بستر رویشگاه، شدیداً تحت تاٌثیر نوع گونه درختی انتخابی قرار دارد. توجه به نوع گونه و اثر آن بر مشخصههای کیفی خاک به عنوان راهکار مدیریتی موجب حفظ کمیت و پایداری طولانیمدت عرصههای جنگلکاری میشود.مواد و روشها: به منظور بررسی تاٌثیر پوششهای مختلف (اقاقیا، زبانگنجشک، سرو نقرهای و کاج تهران) اراضی بر شاخص-های فیزیکوشیمیایی، میکروبیولوژی و تصاعد گاز دی اکسید کربن خاک، تحقیق حاضر در محدوده پارک چیتگر مورد توجه قرار گرفت. نمونهبرداری از لایه آلی (لاشبرگ) و معدنی (20- 0 سانتیمتری) خاک بصورت تصادفیسیستماتیک انجام پذیرفت. مشخصه-های کیفی لاشبرگ (کربن و نیتروژن)، جرم مخصوص ظاهری، بافت، رطوبت، اسیدیته، کربن آلی، نیتروژن کل، نیترات، آمونیوم، زیتوده میکروبی کربن و نیتروژن، تصاعد دی اکسید کربن (و جریان آن در دما و رطوبتهای مختلف) در محیط آزمایشگاه اندازه-گیری شد. یافتهها: نتایج نشان داد که کلیه مشخصههای فیزیکوشیمیایی خاک و لاشبرگ (بجز کربن) در تودههای جنگلی مورد مطالعه تفاوت آماری معنیداری داشتند. طبق نتایج به دست آمده، بیشترین مقادیر هر یک از مشخصههای دی اکسید کربن متصاعد شده (1 میلیگرم دی اکسید کربن در متر مربع در روز)، زیتودههای میکروبی کربن (31/510 میلیگرم بر کیلوگرم) و نیتروژن (13/0 میلیگرم بر کیلوگرم) خاک در توده جنگلی اقاقیا مشاهده شد. همچنین، بیشترین میزان تصاعد دی اکسید کربن در شرایط رطوبت عرصه مشاهده شد و با افزایش دما میزان تصاعد افزایش یافت.نتیجهگیری: تغییر نوع پوشش اراضی تخریبیافته، و جنگلکاری با گونههای پهنبرگ و سوزنیبرگ، در منطقه مورد مطالعه باعث بهبود شاخصهای حاصلخیزی، بویژه شاخصهای زیستی کیفیت خاک شد. بالاترین سطوح تنفس میکربی، زیتوده میکربی کربن و نیتروژن در رویشگاههای جنگلکاری شده پهنبرگ و کمترین مقادیر آنها در اراضی بایر و فاقد پوشش درختی مشاهده گردید. نتایج حاکی از آن است که تغییر کاربری اراضی و نابودی پوشش گیاهی اکوسیستم، باعث افت شدید شاخصهای مذکور در منطقه چیتگر شده است، لذا تغییر کاربری انجام یافته تهدیدی بر کیفیت و سلامت خاک در منطقه مورد مطالعه است که در مدیریت اکوسیستمهای طبیعی تخریبیافته میبایست به این موضوع توجه خاصی شود.
واژههای کلیدی: جنگلکاری
پهنبرگ
سوزنیبرگ
زیتوده میکربی
مشخصههای خاک
2017
09
23
63
81
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3821_806b56a045619ceb4d6532b903103fb9.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
مطالعه آماری تغییرات پارامترهای معادله نفوذ کوستیاکف-لوئیس در آبیاری جویچهای طی سه فصل زراعی
سید محمد
کازرونیان
فریبرز
عباسی
حسین
صدقی
سابقه و هدف: فاکتورهای خاکی و زیستی میتوانند در مکان و زمان به شدت متغیر باشند. بنابر این انتظار میرود که نفوذ آب در خاک هم در مکان و هم در زمان متفاوت باشد. به دلیل تغییرپذیری زمانی پارامتر نفوذ، اندازهگیری مستقیم آن نیاز به وقت و نمونه-برداری فراوانی دارد. به همین علّت معادلات تجربی و فیزیکی برای کمّی کردن فرآیند نفوذ در آبیاری سطحی وجود دارد. روشهای متعددی برای تخمین ضرایب معادلههای نفوذ وجود دارد که بسته به دادههای اندازهگیری شده در مزرعه متفاوت هستند. انتخاب روش مناسب بستگی به دادههای مزرعهای موجود برای تخمین ضرایب نفوذ دارد. عواملی به صورت تصادفی در نقاط مختلف مزرعه اتفاق افتاده و باعث تغییر در میزان نفوذ آب در خاک میشوند. در نظر گرفتن تغییرات مکانی نفوذ در آبیاری باعث افزایش دقت در تخمین مقدار آب نفوذ یافته و یکنواختی توزیع میشود. لذا در پژوهش حاضر تلاش شد تغییرات پارامترهای نفوذ آب در خاک در آبیاری جویچهای طی سه فصل زراعی بررسی شود. مواد و روشها: در پژوهش حاضر از دادههای برداشت شده از مزرعهای در مشکیندشت کرج در فصول زراعی 90، 91 و 92 استفاده شد. نوع کشت ذرّت و بافت خاک مزرعه لومی بود. در هر فصل زراعی، 8 آزمایش مستقل اجراء شد که هر آزمایش شامل 4 جویچه به طول 120 متر و فواصل جویچهها 75 سانتیمتر بود. در هر فصل زراعی 15 نوبت آبیاری انجام شد. آزمایشهای هشتگانه در طول سه فصل زراعی در مکانهای تقریباً مشابه اجراء شدند. در هر نوبت آبیاری، از فلومهای WSC تیپ 3 برای اندازهگیری دبی-های ورودی و خروجی جویچهها استفاده شد. در این تحقیق از معادله نفوذ کوستیاکف- لوئیس استفاده گردید. برای هر آبیاری با استفاده از روش بیلان حجم، ضرایب a و k معادله کوستیاکف - لوئیس با نرمافزارExcel محاسبه شد. در این روش ابتدا با استفاده از هیدروگرافهای جریان ورودی و خروجی جویچه، سرعت نفوذ نهایی خاک محاسبه گردید. میانگینهای تغییرات مکانی و زمانی ضرایب معادله کوستیاکف- لوئیس در سه فصل زراعی توسط آزمون چند دامنهای دانکن با استفاده از نرمافزار SPSS مقایسه شدند. یافتهها: دادهها با نرمافزار SPSS و به روش GLM تجزیه واریانس مرکب شدند. اثر شماره آزمایش (تغییرات مکانی) و نیز نوبت آبیاری (تغییرات زمانی) در سطح 1% و اثر فصل زراعی در سطح 5% بر تغییرات ضریب نفوذ k معنیدار شد. تفاوت بین هشت آزمایش طی سه فصل زراعی از لحاظ آزمون آماری دانکن در سطح 5% معنیدار شد. اثر هر سه منبع تغییر در سطح 1% بر تغییرات ضریب نفوذ a معنیدار شد. اثر شماره آزمایش بر میانگین تغییرات زمانی ضریب نفوذ a در سه فصل زراعی، حاکی از تفاوت آماری معنیدار از لحاظ آزمون آماری دانکن در سطح 5% بین هشت آزمایش بود. اثر فصل زراعی بر میانگین تغییرات زمانی و مکانی ضریب نفوذ a، نشانگر برتری معنیدار میانگین تغییرات ضریب مذکور در سال 90 -(6108/0)- نسبت به دو سال دیگر، با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال 5% میباشد. در حالی که در سالهای 91 و 92، میانگین تغییرات مذکور، تفاوت معنیداری با یکدیگر نشان نداد. نتیجهگیری: به طور کلی، در سه فصل زراعی بین نوبتهای آبیاری از لحاظ میانگین تغییرات هر یک از ضرایب نفوذ k و a و همچنین بین هشت آزمایش از نظر میانگین تغییرات هر یک از ضرایب مذکور تفاوت معنیداری وجود داشت. در نهایت با توجه به تفاوت معنیدار میانگین تغییرات مکانی و زمانی هر یک از ضرایب نفوذk و a، تغییرات فصلی ضرایب نفوذ آب در خاک در سه فصل زراعی بررسی شده قابل اغماض نبود. نتایج نشان داد که ضرایب نفوذk و a معادله کوستیاکف- لوئیس از لحاظ مکانی و زمانی در فصول مختلف، تغییراتی نامنظم و غیر قابل پیشبینی دقیق دارند.
"ذرت"
"روش بیلان حجم"
"ضرایب نفوذ"
"معادله کوستیاکف- لوئیس"
2017
09
23
83
101
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3822_d0908cc2a9a75828d75a0e68fe4ea040.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
مدلسازی تصادفی بار رسوب با استفاده از جنگل تصادفی و رگرسیون چندک
سید مرتضی
سیدیان
حامد
روحانی
ابولحسن
فتح آبادی
مهسا
جوادی علینژاد
سابقه و هدف: ارزیابی بار معلق رسوبی رودخانهها بسیار مهم است. کیفیت آب رودخانهها و محیطزیست تحت تأثیر بار رسوب میباشد. همچنین طراحی سازههای هیدرولیکی و سایر تأسیسات آبرسانی، مدیریت حوزه آبخیز و اجرای برنامههای حفاظت خاک و مشکلات عمدهی دیگر ناشی از آورد رسوب رودخانهها به تخمین صحیح بار رسوب وابسته است. از آنجایی که برآورد مستقیم بار رسوبی بسیار دشوار و وقتگیر است، لذا این امر سبب شد محققان به برآورد غیرمستقیم بار رسوبی که به روشهای گوناگون امکانپذیر است روی آورند. یکی از راههای آسان برآورد غیرمستقیم بار رسوبی، منحنی سنجه رسوب است. این روش تنها میتواند معرف یک مقدار رسوب در یک دبی معین باشد و به علت عوامل مختلفی در طبیعت ممکن است چندین مقدار بار رسوبی برای یک دبی مشخص وجود داشته باشد. بر این اساس در پژوهش حاضر از روشهای رگرسیون چندک و جنگل تصادفی که بتوانند مقدار بار رسوب را برای یک مقدار دبی معین در احتمالات مختلف تخمین بزنند استفاده شد. با به کار گیری این دو روش میتوان احتمال وقوع بار رسوب در رویدادهای استثایی و سیلابهای عظیم را تحلیل کرد.مواد و روشها: در این پژوهش از مدلهای منحنی سنجه رسوب، رگرسیون چندک و جنگل تصادفی به منظور برآورد بار رسوب چهار ایستگاه جنگلده، نوده، ارازکوسه و قزاقلی واقع در رودخانهی گرگانرود در استان گلستان استفاده گردید. به این منظور دادههای دبی- رسوب متناظر چهار ایستگاه مورد مطالعه به دو بخش 75% برای آموزش و 25% برای آزمون تفکیک شدند. در روش منحنی سنجه، مقدار رسوب با استفاده از معادلهی توانی برازش داده شده بین دبی و رسوب متناظر، حاصل گردید. الگوریتمهای رگرسیون چندک و جنگل تصادفی با استفاده از نرمافزار آماری R اجرا گردیدند. مقدار بهینه پارامترهای متغیر این دو روش با استفاده از آزمون و خطا تعیین شد. با اجرای مدل، مقدار رسوب مربوط به یک دبی در سطوح احتمال مختلف (1% تا 99%) محاسبه شد.یافتهها: با به کارگیری این دو روش، بار رسوبی در چندکهای 5/2، 50 و 5/97% تعیین و دامنه عدم قطعیت در هر ایستگاه مشخص شد. روش جنگل تصادفی در ایستگاههای جنگلده و نوده با مقدار RMSE به ترتیب برابر 96 و 210 تن بر روز و رگرسیون چندک در ایستگاههای ارازکوسه و قزاقلی با مقدار RMSE به ترتیب 6453 و 24886 تن بر روز به عنوان بهترین روش برآورد بار رسوبی انتخاب شدند. مقدار معیار ارزیابی RMSE رسوب برآورد شده توسط منحنی سنجه رسوب کلاسیک در ایستگاههای جنگلده، نوده، ارازکوسه و قزاقلی به ترتیب برابر 199، 288، 7505 و 25811 تن بر روز به دست آمد.نتیجهگیری: نتایج نشان داد منحنی سنجه رسوب کلاسیک علاوه بر اینکه قادر به برآورد بار رسوبی در دامنهی عدم قطعیتهای مختلف برای یک مقدار دبی معین نیست، بار رسوبی را نیز با مقدار خطای بیشتری برآورد میکند. با استفاده از روشهای رگرسیون چندک و جنگل تصادفی برای یک دبی معین مقدار رسوب در احتمالات مختلف قابل پیشبینی است و این امر کمک زیادی به برنامهریزی صحیح و جامع برای ساخت سازههای آبی میکند و از این طریق، خطرات تخریب این تأسیسات را که ناشی از سیلابهای عظیم میباشد کاهش میدهد.
منحنی سنجه رسوب
رگرسیون چندک
جنگل تصادفی
رودخانهی گرگانرود
2017
09
23
103
122
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3823_77e1ad9ae4d954d2dc3e64fe99a8aae5.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
ویژگیهای شیمیایی آبهای درونریز و پیامد آنها بر خاکهای تالاب میقان اراک
علی اکبر
صفری سنجانی
محبوبه
صفری سنجانی
چکیدهسابقه و هدف: آبهای فرورفته و یا به جریان افتاده در روی خاکهای بالادست، بویژه به هنگام ریزشهای آسمانی میتواند مایه آلودگی آبهای زیرزمینی و روزمینی در زمینهای پایین دست شود. پایش و ارزیابی پیامد آبهای سرزمینهای خشک که به تالآبها زندگی میبخشند، بسیار مهم است. پژوهش کنونی با هدف ارزیابی کیفیت آبهای رها شده در تالاب میقان اراک و پیامد آنها بر ویژگیهای شیمیایی خاک تالاب انجام شده است. مواد و روشها: از آبهای سه جایگاه رهاشدن پساب شهری اراک، رودخانه شهراب و پساب کارخانه فراوری سولفات سدیم به تالاب میقان در اردیبهشت و آبان سال 1393 نمونهبرداری شد. شوری، غلظت کاتیونها و آنیونها، جامدهای محلول و معلق، نیتروژن، فسفر و کربن آلی آبها اندازهگیری و آزمون شد. همچنین از دو لایه رویین (0-30 سانتیمتری) و زیرین (30-60 سانتیمتری) خاک تالاب در 4 جایگاه رهاسازی پساب شهری، رودخانه شهراب، رودخانه فراهان و پساب کارخانه در دو زمان یاد شده نمونهبرداری شد و برخی از ویژگیهای شیمیایی خاکها آزمایش شد. یافتهها: این پژوهش نشان داد که پساب شهری اراک شوری، نسبت جذب سطحی سدیم، کاتیون، آنیون و جامدهای بسیار کمتری از دو آب دیگر دارد ولی کربن آلی، فسفر و نیتروژن آن به اندازه چشمگیری بیشتر است که مایه کاهش پی-اچ، شوری و افزایش کربن آلی، فسفر و نیتروژن خاک بویژه در لایه رویین در جایگاه رهاسازی آن شده است. بهبود ویژگیهای خاک میتواند با افزایش رشد گیاهان آبدوست تالاب مایه آلودگی آب آن به ماندههای گیاهی و مواد آلی شود. در برابر آن پساب کارخانه فراوری سولفات دارای اندازه فراوانی از جامدهای محلول یا نمکها، نسبت جذب سطحی سدیم و بویژه جامدهای معلق است. هر چند ویژگیهای خاک آزمایش شده در این جایگاه نشان میدهد که برای رشد گیاهان ناشایست است ولی این آب با ویژگیهای یاد شده میتواند مایه دگرگونی ویژگیهای فیزیکی خاک در این جایگاه شود. ویژگیهای شیمیایی آب و خاک لایه رویین و زیرین در جایگاه رودخانه شهراب بهم نزدیک است و نشان از هماهنگی و پایداری آب و خاک این جایگاه دارد. ولی بررسی ویژگیهای لایه رویین و زیرین خاک در جایگاه رسیدن رودخانه فراهان به تالاب نشان داد که خاک لایه رویین آن دارای کربن آلی، نیتروژن، فسفر بیشتر و شوری کمتری در برابر خاک جایگاه رودخانه شهراب است که میتواند زیستگاه خوبی برای رشد گیاهان در این تالاب شور فراهم کند و مایه افزایش آلودگی آن به ماندههای گیاهی و مواد آلی شود. نتیجهگیری: فاضلاب شهری اراک کیفیت بالایی داشته و ویژگیهای شیمیایی خاک را بهبود داده است. در برابر آن، کیفیت بد فاضلاب کارخانه فراوری سولفات سدیم ویژگیهای شیمیایی خاک را بدتر کرده است. بنابراین پیش از رهاسازی آنها در تالاب میقان اراک ترکیب این دو فاضلاب و آمیختن آنها میتواند پیشنهاد خوبی باشد. به هر گونه این پیشنهاد نیاز به بررسی ویژه ای دارد.
آب رودخانه
پساب شهری
تالاب میقان
خاک تالاب
2017
09
23
123
142
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3824_e608cbc4aa0e37df4eea3ee82d1ce3e1.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
تعیین تغییرات توزیع بارش سالانه در برخی از ایستگاههای نیمه شمالی ایران
میثم
سالاری جزی
سابقه و هدف: در کنار محدودیتهای اولیه آزمونهای متداول بررسی روند بارش(رگرسیون خطی معمولی، من-کندال، سن و...)، این روشها فقط به برآورد میانگین یا میانه شرطی میپردازند و کوانتایلهای مختلف را در نظر نمیگیرند. بررسی روند تغییرات تابع توزیع احتمال تجربی (EPDF) و تابع توزیع تجمعی تجربی (ECDF) میتواند منجر به دستیابی به اطلاعات کاملتری در مقایسه با روشهای متداول شود. در این مطالعه هدف کاربرد رگرسیون کوانتایل در برآورد تغییرات EPDF و ECDF بارش سالانه در پنج ایستگاه در شمال کشور و تحلیل انها میباشد. مواد و روشها: با استفاده از رگرسیون کوانتایل خطوط رگرسیون برای کوانتایلها (95/0-05/0 با گام 01/0) برآورد گردید. بر اساس شیب خطوط رگرسیون کوانتایل و نیز معنی داری آماری آنها در سطح 05/0 نمودار شیب-کوانتایل رسم و بررسی شد. با در نظر گرفتن کوانتایل های منتخب 9/0، 7/0، 5/0، 3/0 و 1/0 نمودار روند بارش سالانه در سریهای مختلف ارایه شد و نتایج تحلیل گردید. با کاربرد مفهوم رگرسیون کوانتایل نمودارهای EPDF و ECDF سال اول و سال آخر دوره آماری ثبت شده در هر سری برآورد شده و نمودار آن تعیین گردید و مقایسه بین آنها گرفت. یافتهها: با در نظر گرفتن سطح 05/0 معنی داری آماری، تعداد خطوط با شیبهای مثبت در همه سریهای از تعداد خطوط با شیبهای منفی به مراتب بیشتر بوده است. بررسی نمودار خطوط رگرسیون کوانتایل نشان میدهد برای سری داده های مشهد خطوط روند برای کوانتایلهای بالایی کاهشی و برای کوانتایلهای پایینی افزایشی است در حالیکه برای سایر سریها خطوط بالایی روند افزایشی و خطوط پایینی روند کاهشی را نشان میدهند. همچنین در سری داده های گرگان، بندر انزلی، تبریز و ارومیه بزرگی شیب خطوط روند در کوانتایلهای پایینی از بزرگی شیب خطوط روند در کوانتایلهای بالایی بیشتر است اما برای سری مشهد این الگو به شکل معکوس برقرار است. بررسی مقایسه ای نمودارهای ECDF در ابتدا و انتهای دوره بیانگر آنست که سری داده های تبریز، گرگان و ارومیه و تا حدی بندر انزلی ECDF ها دارای تفاوت مشهود در کران پایینی سطوح احتمال مورد بررسی هستند اما برای سری داده های مشهد این تفاوت محدود میباشد. بررسی الگوی تغییراتEPDF نشان میدهد برای هر پنج سری پارامتر مکان نسبتاً ثابت است اما تغییرات پارامتر مقیاس موجب تیزتر شدنEPDF انتهای دوره سری داده مشهد و مسطحتر شدن سریهای داده های گرگان، بندر انزلی، تبریز و ارومیه شده است. بعلاوه برای سری داده های مشهد و بندر انزلی بیشترین تغییرات در انتهایEPDF و برای سری داده های گرگان، تبریز و ارومیه تغییرات در ابتدایEPDF مشاهده میشود.نتیجه گیری: کاربرد رگرسیون کوانتایل میتواند بدون تأثیر از محدودیتهای روشهای متداول تحلیل روند منجر به دسترسی به طیف وسیعتری از نتایج کاربردی شود. بین علامت شیب خطوط رگرسیون در کوانتایلهای بالایی و پایینی در هر پنج سری تفاوت کاملاً مشخصی وجود دارد که نشان میدهد روشهای متداول نمیتوانند ابزاری مناسب برای بررسی روند رویدادهای حدی باشد. نتایج این تحقیق نشان میدهد که رگرسیون کوانتایل یک ابزار مفید جهت تحلیل تغییرات EPDF و ECDF دادهها در طول سری زمانی است و این تحلیل نتایج کاملاً مفیدتری در مقایسه با روشهای متداول بررسی روند ارایه میدهد.
رگرسیون کوانتایل
تغییرات
بارش سالانه
تابع توزیع احتمال تجربی
تابع توزیع تجمعی تجربی
2017
09
23
143
159
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3825_9afc74cafa380d1e338d26ad720c8541.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
مقایسه عملکرد مدلهای ماشین بردار پشتیبان، برنامه ریزی بیان ژن وشبکه بیزین در پیش بینی جریان رودخانه ها (مطالعه موردی: رودخانه کشکان)
رضا
دهقانی
حجت الله
یونسی
حسن
ترابی پوده
سابقه و هدف: پیشبینی جریان رودخانهها یکی از مهمترین موارد کلیدی در مدیریت و برنامهریزی منابع آب بهویژه اتخاذ تصمیمات صحیح در مواقع سیلاب و بروز خشکسالیها، است. برای پیشبینی میزان جریان رودخانهها رویکردهای متنوعی در هیدرولوژی معرفیشده است که مدلهای هوشمند از مهمترین آنها میباشند. در این پژوهش جهت ارزیابی دقت مدلها در پیشبینی جریان رودخانه، از دادههای روزانه حوضه آبریز کشکان واقع در استان لرستان استفادهشده است. جهت مدلسازی جریان روزانه رودخانه کشکان از مدلهای ماشین بردار پشتیبان، برنامهریزی بیان ژن و شبکه بیزین استفاده شد و نتایج برای بررسی صحت مدلهای موردمطالعه با یکدیگر مقایسه گردید. در پژوهشهای معدودی هر یک از مدلهای بیانشده در پیشبینی دبی جریان روزانه موردبررسی قرارگرفته است اما هدف این پژوهش بررسی همزمان این مدلها در یک حوضه برای پیشبینی جریان روزانه رودخانه میباشد.مواد و روش: در این پژوهش رودخانه کشکان واقع در استان لرستان بهعنوان منطقه موردمطالعه انتخابشده و جریان روزانه مشاهداتی این حوضه در ایستگاه هیدرومتری پلدختر جهت واسنجی و اعتبارسنجی مدلها بکار گرفته شد. برای این منظور، در ابتدا 80 درصد از دادههای جریان روزانه (1390-1383) برای واسنجی مدلها انتخابشده و 20 درصد دادهها (1393-1391) جهت اعتبارسنجی مدلها استفاده شد. برنامهریزی ژن یک تکنیک برنامهریزی خودکار است که راهحل مساله را با استفاده از برنامهریزی کامپیوتر ارائه کرده و عضوی از خانواده الگوریتم تکاملی میباشد. ماشین بردار پشتیبان نیز یک سیستم یادگیری کارآمد بر مبنای تئوری بهینهسازی مقید است. همچنین شبکه بیزین، نمایش بامعنی روابط نامشخص مابین پارامترها در یک فرآیند میباشد و گرافی جهتدار غیر حلقوی از گرهها برای نمایش متغیرهای تصادفی و کمانها برای نمایش روابط احتمالی مابین متغیرها به شمار میرود. معیارهای ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا، میانگین قدر مطلق خطا برای ارزیابی و نیز مقایسه عملکرد مدلها در این پژوهش مورداستفاده قرار گرفت. یافتهها: نتایج نشان داد هر سه مدل شبکه بیزین، برنامهریزی بیان ژن و ماشین بردار پشتیبان، در ساختاری متشکل از 1 تا 5 تأخیر زمانی نتایج بهتری نسبت به سایر ساختارها ارائه میدهد. همچنین با توجه به معیار ارزیابی نتیجه شد که از بین مدلهای بهکاررفته مدل ماشین بردار پشتیبان، بیشترین دقت 910/0= R و کمترین ریشه میانگین مربعات خطا l/s 2RMSE= و کمترین میانگین قدر مطلق خطاl/s 1MAE= در مرحله صحت سنجی را دارا میباشد. همچنین این مدل در تخمین مقادیر حداقل، حداکثر و میانی عملکرد خوبی از خود نشان داده است.نتیجهگیری: درمجموع نتایج نشان داد مدل ماشین بردار پشتیبان عملکرد بهتری نسبت به مدلهای شبکه بیزین و برنامهریزی بیان ژن دارد. بنابراین مدل ماشین بردار پشتیبان میتواند در زمینه پیشبینی جریان روزانه رودخانه مؤثر بوده و در نوبه خود برای تسهیل توسعه و پیادهسازی استراتژیهای مدیریت آبهای سطحی مفید باشد. و گامی در اتخاذ تصمیمات مدیریتی در جهت بهبود کمیت منابع آبهای سطحی ایجاد نماید.
برنامه ریزی بیان ژن
پیش بینی
شبکه بیزین
کشکان
ماشین بردار پشتیبان
2017
09
23
161
177
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3826_c1ace073f54f94af9c5e63b5048e391e.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
جذب کادمیوم از پساب سنتتیک با استفاده از نانو ذره دی اکسید سیلیکون اصلاح شده
حسن
رضائی
احسان
مسافر
چکیدهسابقه و هدف: فلزات سنگین همانند کادمیوم اثرات مضر زیادی را در محلول های آبی ایجاد می کند. بنابراین حضور فلزات سنگین در آب های سطحی و زیرزمینی به عنوان مشکل آلاینده معدنی اصلی شده است .روش های مختلفی جهت حذف فلزات سنگین وجود دارد که یکی از بهترین روش ها جذب سطحی است. هدف از این پژوهش حذف یون های کادمیوم دو ظرفیتی از محلول های آبی با استفاده از جاذب نانو دی اکسید سیلیکون اصلاح شده به وسیله 2- آمینوپیریدین و EDTA می باشد.مواد و روشها: نانو دی اکسید سیلیکون به همراه تولوئن در حمام اولتراسونیک قرار گرفت، سپس مخلوط 2- آمینوپیریدین و EDTA با نسبت 1:1 به ترکیب اولیه اضافه شد . پس از 24 ساعت رفلاکس در حمام روغن نمونه به مدت زمان 10 دقیقه به دستگاه سانتریفیوژ منتقل شد. ماده ی به دست آمده به وسیله محلول کلروفرم، اتانول و آب مقطر دو بار تقطیر آبکشی گردید. درپایان محصول پس از انجام عملیات خشک سازی و قرار دادن در دستگاه وکیوم در دمای 100 درجه سانتیگراد و به مدت 24 ساعت آماده شد. تاثیر فاکتورهای pH، زمان تماس، مقدار جاذب، غلظت محلول کادمیوم و دما بر کارایی حذف و ظرفیت جذب کاتیونهای کادمیوم به وسیله جاذب نانو سیلیکون دی اکساید اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشها در سیستم ناپیوسته، با سه بار تکرار انجام گرفت. محلول های آزمایش در غلظت های متفاوت از رقیق کردن محلول استوک اولیه با آب مقطر دیونیزه تهیه شدند.pH محلول با استفاده از محلول های 1/0 مولار نیتریک اسید و سدیم هیدروکسید در ابتدای آزمایش تنظیم شدند و بعد از شروع آزمایش کنترل نشدند. در این مطالعه پارامترهایی از جمله تأثیر pH، دما، زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت در سیستم ناپیوسته و با سه بار تکرار بررسی گردید. محلول های حاوی جاذب در ارلن مایر 250 میلی لیتری قرارداده شده و در شیکر با دور rpm120 در زمان های مشخص قرار گرفتند و پس از آن نمونه ها در سانتریفیوژ با rpm 4000 به مدت 5 دقیقه قرار گرفتند. میزان غلظت یون های سرب در محلول با استفاده دستگاه اسپکتروفتومتر جذب اتمی تعیین شدند. نتایج با استفاده از نرم افزار Excel تجزیه و تحلیل شد. در پایان برای تعیین مکانیسم جذب مدل های ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ و همچنین سینتیک جذب مورد بررسی قرار گرفتند.یافتهها: نتایج نشان داد که در pH=4، در دمای 25 درجه سانتیگراد و در مدت زمان 35 دقیقه مقدار جذب بهینه صورت گرفت. بررسی ایزوترمهای لانگمویر (R2=0.93) و فروندلیچ (R2=0.94) نشان داد که دادههای تجربی با هر دو ایزوترم مطابقت دارد و میتوان نتیجه گرفت جذب کادمیوم توسط جاذب اصلاح شده به وسیله نانو سیلیکون دی اکساید به صورت تک لایه و همچنین لایه لایه انجام شده است ولی برازش بیشتری با فروندلیچ داشت. مطالعات سینتیک نشان داد که سینتیک جذب مطابق معادله شبه درجه دوم می باشد. نتیجهگیری: بنابراین بر اساس یافتههای این مطالعه چنین میتوان گفت که نانو دی اکسید سیلیکون اصلاح شده میتواند به عنوان یک جاذب مناسب ، ارزان و دوستدار محیط زیست جهت حذف فلزات سنگین از محلول های آبی به ویژه از فاضلاب صنایع استفاده شود. در مقایسه با سایر تحقیق های مشابه در زمینه جذب سطحی مشخص شد که این جاذب از بهترین جاذب ها می باشد و می تواند به شکل موفقیت آمیزی برای حذف فلزات سنگین در صنایع مختلف استفاده شود.
کادمیوم
جذب سطحی
پساب سنتتیک
نانو دی اکسید سیلیکون اصلاح شده
2017
09
23
179
193
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3827_6a28e9f3719d24affe477810a6429d91.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
بررسی روند نوسانات مکانی-زمانی سطح ایستابی آبهای زیرزمینی به روش ماشین بردارپشتیبان(SVM) و کریجینگ(kriging) (مطالعه موردی دشت سیلاخور)
مهدی
کماسی
حسام
گودرزی
امین
بهنیا
از آنجا که منابع آب زیرزمینی از منابع آبی مهم و همچنین رو به کاهش میباشد مطالعه و مدل سازی مناسب برای بهرهبرداری از آن حایز اهمیت است. ارزیابی و پیش بینی تراز آب زیرزمینی به پیش بینی منابع آب زیرزمینی کمک میکند. امروزه استفاده از روشهای هوش مصنوعی بر پایه تئوری دادهکاوی برای پیشبینی نوسانات سطح ایستابی استفاده میشود. در این میان روش ماشینبردارپشتیبان در بین روشهای هوش مصنوعی و روش کریجینگ در بین روشهای زمینآماری دارای دقت قابل ملاحظه-ای به ترتیب در پیشبینی زمانی و مکانی تراز سطح ایستابی میباشد. در این پژوهش از مدل ترکیبی ماشینبردارپشتیبان و کریجینگ به عنوان روشی نوین برای پیشبینی زمانی و مکانی نوسانات سطح ایستابی در محدوده دشت سیلاخور استفاده شده است. در مرحله اول، مدلسازی زمانی با استفاده از مدل ماشینبردارپشتیبان از دادههای 11 چاه پیزومتری موجود در منطقه به روش ماشینبردارپشتیبان صورت پذیرفت و در مرحله دوم برای پیشبینی مکانی از دادههای ماهانه خروجی مرحله اول به عنوان ورودی مدل زمینآمار استفاده گردید. دادههای 11 چاه مشاهداتی در دشت سیلاخور پس از جمعآوری در بازه ده ساله اخیر در دو حالت نرمال و غیرنرمال به عنوان ورودی مدل SVM مورد استفاده قرار گرفتند. با استفاده از نرمافزار Matlab الگوریتم تابع ماشینبردارپشتیبان بگونهای تنظیم شد که در هر مرحله دادههای یک چاه به عنوان ورودی این مدل باشد. تراز آب در این روش برای زمان 1+t پیشبینی خواهد شد. پیشبینی مکانی داده ها در نرم افزازArcGIS و در بخش Geostatical Analys به روش کریجینگ مدلسازی گردید. برای ترازیابی در این بخش، جدول(1) به عنوان ورودی مورد استفاده قرار میگیرد. مطلق بودن تخمین در درونیابی و مکانیابی از ویژگیهای عمده مدل کریجینگ میباشد. بدین مفهوم که مقدار تخمین کمیت در نقاط نمونهبرداری با مقدار اندازهگیری شده برابر میباشد و واریانس تخمین صفر میگردد. این ویژگی سبب میگردد که تخمینگر کریجینگ در رسم خطوط همتراز از حداکثر نقاط نمونهبرداری عبور نموده و تمایلی به بسته شدن و دور زدن را نداشته باشد و از مرز محدوده مورد مطالعه فراتر رود. در واقع این مدل برای تخمین نقاط مجهول مقدار واریانس را به حداقل میرساند. بنابراین منحنی های میزان بر اساس روندیابی ترسیم میگردند و در نتیجه از مرز محدوده ترسیم فراتر میروند. نتایج به دست آمده از پژوهش بیانگر آن است که این مدل ترکیبی میتواند به طور موفقیتآمیزی برای پیشبینی نوسانات سطح ایستابی مورد استفاده قرار گیرند. در بهترین حالت اجرای مدل، بالاترین ضریب تبیین برای چاههای چغادون(96/0=DC)، کارخانه قند(94/0=DC) و ولیان(93/0=DC) محاسبه شد که نشان دهنده دقت مناسب مدل ترکیبی در پیش بینی تراز آب زیرزمینی میباشد.
تراز آب زیرزمینی
کریجینگ
دشت سیلاخور
ماشینبردارپشتیبان
پیشبینی مکانی-زمانی
2017
09
23
195
209
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3828_48114ca3d1ebcd869f54bfe334b425a9.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
امکانسنجی کاهش هدررفت خاک با استفاده از زغال زیستی حاصل از پسماند کارخانههای صنایع لبنی
سیدحمیدرضا
صادقی
محمدحسین
قویمی پناه
حبیب الله
یونسی
سابقه و هدف: امروزه کاربرد تبدیلی پسماندهای صنعتی با کمترین اثرات سوء بر محیط زیست و کاربرد سودمند آن در سایر زمینهها بهعنوان راهکاری اساسی برای مدیریت حجم انبوهی از پسماندهای صنعتی مطرح شده است. در این راستا تبدیل و کاربرد مجدد پسماندهای کارخانههای لبنی بهسبب حجم تولید بالا و گستره متراکم آنها میتواند راهکاری در راستای دستیابی به توسعه پایدار محسوب شود. حال آنکه تا کنون کاربرد مستقیم و یا شکل کاربردی آن در مقوله حفاظت خاک گزارش نشده است. برهمین اساس پژوهش حاضر با هدف تبدیل پسماندهای کارخانه صنایع لبنی به افزودنیهای خاک بهصورت زغال زیستی با هدف کاربرد در علوم حفاظت خاک در راستای مهار فرسایش خاک در شرایط آزمایشگاهی برنامهریزی شد. مواد و روشها: برای اجرای پژوهش، مقداری پسماند کارخانه صنایع غذایی کاله آمل پس از انتقال به آزمایشگاه و بررسی ویژگیهای کیفی آن، تحت دمای 300 تا 350 درجه سانتیگراد به زغال زیستی تبدیل و در سه سطح 400، 800 و 1200 گرم بر مترمربع در کرتهای کوچک فرسایشی با ابعاد طول، عرض و ارتفاع 50 سانتیمتری پرشده با خاک حساس به فرسایش منطقه مرزن آباد مازندران استفاده شد. بههمین منظور، کرتهای فرسایشی مطالعاتی در سطوح مختلف تیمار و پس از گذشت 35 روز تحت باران شبیهسازی شده با دو شدت 50 و 90 میلیمتر بر ساعت در آزمایشگاه شبیهساز باران و فرسایش دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس قرار گرفت. نهایتاً مقادیر غلظت رسوب طی بازه زمانی شبیهسازی و پس از شروع رواناب اندازهگیری و بر طبق آن میزان فرسایش خاک نیز محاسبه شد. یافتهها: نتایج حاصل از آزمایشها نشان داد که بیشترین میزان فرسایش خاک در تیمار شاهد رخ داده است، بهصورتی که میزان غلظت رسوب در کل بازه زمانی در تیمارهای 400، 800 و 1200 گرم بر متر مربع از خاکپوش زغال زیستی در شدت بارندگی 50 میلیمتر بر ساعت بهترتیب 47، 52 و 49 درصد و در شدت بارندگی 90 میلیمتر بر ساعت، 36، 51 و 54 درصد با سطح اطمینان 99 درصد نسبت به تیمار شاهد کاهش یافت. همچنین میزان فرسایش خاک در سطوح مصرفی 400، 800 و 1200 گرم بر متر مربع از افزودنی زغال زیستی بهترتیب 76، 83 و 81 درصد در شدت بارندگی 50 میلیمتر بر ساعت و 75، 82 و 84 درصد در شدت بارندگی 90 میلیمتر بر ساعت نسبت به تیمار شاهد کاهش معنیدار (01/0 > p) داشته است. نتیجهگیری: نتایج بهدست آمده از پژوهش حاکی از تأثیر مثبت زغال زیستی حاصل از پسماندهای صنایع غذایی روی کاهش غلطت رسوب و مهار فرسایش خاک بود و لذا مدیریت پسماندهای مزبور از طریق تبدیل آنها به زغال زیستی و با هدف حفاظت خاک پیشنهاد میشود.
بیوچار
تولید رسوب
حفاظت آب و خاک
شبیهسازی باران
فرسایش خاک
2017
09
23
211
226
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3829_52ca2cb98305a62ea80c43ca40e85f28.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
بررسی اثر آلودگی نفت سفید بر روی جمعیت میکروبی خاک بیابان و خاک مزرعه
مهدی
حسن شاهیان
زهرا
زید ابادی
سابقه و هدف: نفت سفید یا کروزن مایعی بیرنگ و کمی سنگینتر از بنزین است. قسمت اعظم نفت سفید شامل هیدروکربنهایی است که مولکول آنها دارای 11 تا 15 اتم کربن است. اکوسیستم مزرعه ممکن است با هیدروکربنهای نفتی از طریق روش های گوناگونی از قبیل انتقال نفت و نشت نفت خام از ذخایر نفتی الوده شود. این الایندهها دارای اثراتی روی بافت خاک و جمعیت میکروبی هستند. هدف از این تحقیق شناخت اثر آلودگی نفت سفید بر دو نوع خاک متفاوت می باشد. مواد و روشها: از دو نوع خاک متفاوت شامل خاک های بیابان و مزرعه نمونهبرداری شد و شش نوع میکروکازم طراحی گردید. هر خاک دارای سه میکروکازم شامل بدون آلودگی، آلوده به نفت سفید و آلوده به نفت سفید همراه با مواد غذایی نیتروژن و فسفر بود. شاخصهایی همچون جمعیت باکتریهای هتروتروف، جمعیت باکتریهای تجزیه کننده، آنزیم دهیدروژناز و میزان تجزیه نفت سفید در مورد هر میکروکازم در یک دوره زمانی 120 روزه سنجش گردید. برای شمارش باکتریهای هتروتروف محیط نوترینت اگار استفاده شد. در این روش سری رقت برای هر خاک انجام شد و روی محیط نوترینت آگار بصورت سفره ای کشت داده شد و کلنیهای متفاوت شمارش شدند. برای شمارش باکتریهای تجزیه کننده از محیط بوشنلهاس استفاده شد. برای شمارش تعداد حداکثر احتمالی باکتریها از روش میکروپلیت استفاده شد. یافتهها: نتایج نشان داد که بالاترین میزان باکتریهای هتروتروف مربوط به خاک مزرعه با ارزش 1010 × 1 می باشد. اما بطور کلی تعداد باکتریهای تجزیه کننده در کلیه خاکها بطور قابل توجهی کمتر از تعداد کل باکتریهای هتروتروف در خا کها می باشد. با گذشت زمان تیمار از زمان صفر تا زمان 120 روز در این دو نوع خاک الگوهای متفاوتی دیده می شود. . بطوریکه در خاک بیابان از روز اول ازمایش تا روز 30 آزمایش باکتریها الگوی افزایشی دارند اما در روز 60 کاهش قابل ملاحظهای در تعداد باکتری ها دیده می شود. کمیت باکتریهای تجزیه کننده نفت سفید تا روز 60 سیر کاهشی و پس از آن افزایشی بود. در خاک بیابان افزایش در تعداد تجزیه کننده در تمامی حالات خاک در روز 30 ازمایش دیده شد. پس از این زمان الگو بصورت کاهشی بود. در خاک مزرعه افزایش از روز 90 آغاز می شود و تا انتهای ازمایش نیز الگو افزایشی است. بالاترین میزان باکتریهای تجزیه کننده نفت سفید مربوط به خاک مزرعه با ارزش 106 × 2 و کمترین آن مربوط به خاک بیابان با ارزش 104 × 3 می باشد. بهترین فعالیت انزیم دهیدروژناز در میکروکازمهای گوناگون مربوط به میکروکازم الوده همراه با ماده غذایی بود. بالاترین تجزیه زیستی نفت سفید در همه خاکهای مورد مطالعه مربوط به خاک مزرعه با میزان 95 درصد بود.. تحلیل آماری دادهها نشان داد که یک ارتباط معنی دار بین تعداد کل باکتری های هتروتروف که با روشMPN سنجیده شده با سایر شاخصهای مورد بررسی وجود دارد.نتیجهگیری: نتایج این تحقیق ثابت کرد که انتخاب بهترین روش زیستپالایی وابسته به نوع خاک است و در این تحقیق این ثابت شد که نوع خاک دارای اثر مهمی در تجزیه زیستی نفت سفید است.
آلودگی
تجزیه زیستی
خاک
میکروکازم
نفت سفید
2017
09
23
227
241
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3830_085c6e657598db9f4197cd39e83c00c5.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
بررسی امکان حذف کروم شش ظرفیتی از محیط آبی با استفاده از زئولیت کلینوپتیلولایت
عباس
خاشعی سیوکی
علی
شهیدی
پریسان
طاهریان
زهرا
زراعتکار
فلزات سنگین از مهم ترین آلایندههای موجود در طبیعت با سمیت و سرطان زایی بسیار بالا میباشند. سمیت زیاد این مواد حتی در غلظت های کم، نگرانیـهای زیادی را ایجاد کرده است.. یکی از مهمترین و پرکاربردترین فلزات سنگین کروم می باشد.کروم جزو فلزات سنگینی است که هم از طریق سیستم گوارش و هم از طریق پوست در بدن انسان جذب و ذخیره میگردد. ترکیبات کروم به طور معمول در دو حالت کروم سه ظرفیتی و کروم شش ظرفیتی در محیط دیده میشود که کروم شش ظرفیتی 500 برابر سمیتر از کروم سه ظرفیتی می باشد. هدف از این مطالعه، بررسی امکان حذف کروم شش ظرفیتی با استفاده از زئولیت کلینوپتیلولایت بوده است. این پژوهش یک مطالعه تجربی-آزمایشگاهی بوده که در سیستم ناپیوسته و در آزمایشگاه آلودگی محیط زیست دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه بیرجند انجام شد. کلیه مواد شیمیایی مصرفی در مطالعه با درجه خلوص بالای 99 % از شرکت مرک آلمان تهیه شدند. در این تحقیق جاذب(زئولیت معادن سمنان) تهیه شد. زئولیت خرد شد و ذرات آن با استفاده از روش غربالگری با الک به قطر میانگین ۳۶۰ میکرو متر (ذرات باقی ماندة بین الک-های با قطر ۳۱۵ تا ۴۲۵ میکرو متر) انتخاب شد(این مرحله دو بار تکرار شد). در این تحقیق فرآیند جذب، با تغییر در pH، زمان تماس، مقدار وزن جاذب، غلظت اولیه کروم و دما انجام شد. در ادامه برای سنجش غلظت کروم شش ظرفیتی از دستگاه جذب اتمی در آزمایشگاه محیط زیست دانشگاه بیرجند استفاده گردید. تجزیه و تحلیل دادهها و رسم نمودارها توسط نرم افزار Excel صورت گرفت. دادهای تجربی تعادل جذب با مدل های ایزوترم جذب فروندلیخ و لانگمیر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد؛ بیشترین حذف کروم شش ظرفیتی در pH برابر 5، زمان تماس 120دقیقه، وزن بهینه جاذب 3 گرم، غلظت اولیه 50 میلی گرم بر لیتر و دمای 22 درجه سانتی گراد به دست آمد. به دلیل محلهای فعال محدود در جاذب با افزایش غلظت اولیه کروم، جرم جاذب و دما، راندمان حذف کاهش می-یابد و با افرایش زمان تماس، راندمان افزایش مییابد. دادهای تجربی تعادل جذب با مدل های ایزوترم جذب فروندلیخ و لانگمیر مورد بررسی قرار گرفت، نتایج نشان داد که سینتیک فرآیند جذب از مدل سینتیک شبه درجه دو، و داده های تعادلی از مدل ایزوترمی لانگمیر پیروی می کنند. در مجموع نتایج حاصل از انجام آزمایشات مشخص ساخت که میتوان از زئولیت طبیعی کلینوپتیلولایت به عنوان یک روش اقتصادی جاذب، موثر و ارزان قیمت در جهت حذف کروم شش ظرفیتی از زه آبها و پسابهای آلوده استفاده کرد.
جذب
زئولیت کلینوپتیلولایت
کروم شش ظرفیتی
مدل ایزوترمی
مدل سینتیکی
2017
09
23
243
258
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3831_a406e5fe75e52efcde71a9582a9c0d46.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
پیشبینی تغییرات احتمالی کاربری اراضی دشت جوپار با استفاده از تصاویر ماهوارهای و مدل CA-Markov
فریده سادات
ابراهیمی
اردوان
کمالی
سابقه و هدف: خاک یکی از منابع طبیعی اصلی تجدید ناپذیر میباشد که امروزه تخریب آن به عنوان مشکلات زیست محیطی در سراسر جهان مطرح میباشد. در دهههای اخیر تغییرات سریع و ناپایدار کاربری اراضی به دلیل فعالیتهای توسعهای و عمرانی و افزایش جمعیت باعث تغییرات سریع در استفاده از اراضی و پوشش زمین و در نهایت تخریب خاک بوده است. از این رو بازبینی این تغییرات از طریق تصاویر ماهوارهای و پیشبینی و ارزیابی پتانسیل آنها از طریق مدلسازی میتواند به مدیران و برنامهریزان برای تصمیمات آگاهانهتر کمک کند. هدف از این مطالعه، بررسی روند تغییرات کاربری اراضی در مقطع زمانی 1992 تا 2015 با استفاده از تصاویر ماهوارهای، محاسبه میزان تغییر کاربریها با یکدیگر و پیشبینی تغییرات احتمالی کاربری اراضی در سالهای 2020، 2025، 2030 و 2035 با استفاده از مدل سلول خودکار-مارکوف در دشت جوپار واقع در استان کرمان میباشد. مواد و روشها: در اﯾﻦ تحقیق، جهت تهیه نقشههای کاربری اراضی از سه دوره ﺗﺼﺎوﯾﺮ ماهوارهای لندست شامل لندست 5 سنجنده (1992)TM ، لندست 7 سنجنده ETM+ (2000) و لندست 8 سنجنده(2015) OLI استفاده گردید. به منظور تهیه نقشههای کاربری اراضی از طریق تصاویر ماهوارهای، ابتدا بر روی تصاویر مذکور پیش پردازشهای اولیه نظیر تصحیح هندسی و اتمسفری اعمال گردید. در ادامه با تهیه نمونههای آموزشی، تصاویر ماهوارهای در نرم افزار ایدریسی و با استفاده از الگوریتم حداکثر احتمال طبقهبندی و دقت آنها ارزیابی گردید. نقشههای کاربری اراضی تهیه شده دورههای مختلف به منظور تولید ماتریس احتمال انتقال به مدل مارکوف داده شد و در نهایت ماتریس احتمال انتقال که احتمال انتقال کاربریها به کاربری دیگر را نشان میدهد تولید شد. سپس آﻧﺎﻟﯿﺰ زﻧﺠﯿﺮه سلول خودکار-مارﮐﻮف، ﺑﺮاﺳﺎس ﻧﻘﺸﻪﻫﺎی ﮐﺎرﺑﺮی اراﺿﯽ دوره پایه و ﻣﺎﺗﺮﯾﺲ احتمال انتقال در مدل مارکوف ﺑﺎ ﺗﺎًﮐﯿﺪ ﺑﺮ ﭘﯿﺶﺑﯿﻨﯽ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﮐﺎرﺑﺮی اراﺿﯽ در سالهای 2020، 2025، 2030 و 2035 با تعداد تکرار و گام متفاوت در روش سلول خودکار-مارکوف انجام شد. ﺑﺮ اﺳﺎس ﻧﺘﺎﯾﺞ اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ، ﺗﻐﯿﯿﺮات ﮐﺎرﺑﺮیﻫﺎ و ﺳﻄﺢ ﮐﺎرﺑﺮیﻫﺎی ﻣﻨﻄﻘﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ گردید. پس از ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ و ﺑﺮرﺳﯽ مشاهدات، تغییرات کاربری احتمالی برای سناریوهای تعیین شده پیشبینی گردید. یافتهها و نتیجهگیری: ﺑﺮ اﺳﺎس ﻧﺘﺎﯾﺞ اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ، ﺗﻐﯿﯿﺮات ﮐﺎرﺑﺮیﻫﺎ و ﺳﻄﺢ ﮐﺎرﺑﺮیﻫﺎی ﻣﻨﻄﻘﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ و ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ و ﺑﺮرﺳﯽ شدند. نتایج آشکارسازی تغییرات دوره اول (2000-1992) بیشترین افزایش مساحت در کاربریهای مرتع و چراگاه و باغ و زراعت آبی و بیشترین کاهش مساحت در کاربری بستر رودخانه و دوره دوم (2015-2000) بیشترین افزایش مساحت در کاربریهای باغ و زراعت آبی و بستر رودخانه و بیشترین کاهش مساحت در کاربری مرتع و چراگاه را نشان داد. نتایج بدستآمده از پیشبینی تغییرات کاربری آینده منطقه مورد مطالعه به روش سلول خودکار-مارکوف حاکی از کاهش کاربری باغ و زراعت آبی و افزایش کاربریهای مرتع و چراگاه و بستر رودخانه نسبت به سال 2015 بود. همچنین نتایج مقایسه پیشبینی سالهای 2020، 2025، 2030 و 2035 با یکدیگر کاهش کاربریهای بستر رودخانه و مرتع و چراگاه را نشان داد که کمبود بارندگی و افزایش دما که از شواهد تغییر اقلیم میباشند، دلیلی بر این موضوع و در نهایت تخریب پوشش گیاهی و تخریب بیشتر خاک باشد. همچنین با توجه به کمبود بارندگی و خشکسالیهای اخیر و پژوهشهای صورت گرفته میتوان نتیجه گرفت که روش سلول خودکار-مارکوف مطابقت بیشتری با منطقه دارا میباشد.
تغییرات کاربری"
" تصاویر ماهوارهای"
" دشت جوپار"
" مدل سلول خودکار - مارکوف
2017
09
23
259
271
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3832_6eaa9db580be836ccfd50ecb9e4b2a06.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
ارزیابی دقت و اصلاح شبکه بارش روزانه آفرودیت در استان گلستان
مهدی
نادی
هانیه
بازیارپور
سابقه و هدف: برآورد بارش در مناطق فاقد آمار هواشناسی اهمیتی حیاتی در مطالعات هیدرولوژی و هواشناسی دارد. این مسئله در کشور ما که فاقد شبکه متراکم ثبت بارش به ویژه در مناطق مرتفع میباشد، اهمیت بیشتری پیدا میکند. شبکه متراکم بارش آفرودیت، دادههای روزانه بارش را در گرههای 25/0×25/0 درجه در محدوده ایران اختیار قرار میگذارد اما قبل از استفاده از آن صحت شبکه و عدم قطعیت آن باید بررسی گردد. در مورد این پایگاه داده در ایران و جهان مطالعات محدودی صورت گرفتـه اسـت. این تحقیق با هدف بررسی دقت و صحت دادههای بارش شبکه آفرودیت در استان گلستان در مقیاسهای مختلف زمانی روزانه، ماهانه و سالانه انجام شد. همچنین دقت این شبکه با روشهای معمول درونیابی مقایسه و دادههای آن برای کاربردی نمودن هرچه بیشتر اصلاح شد. مواد و روش: در این پژوهش از دادههای 24 ایستگاه هواشناسی شامل 5 ایستگاه همدیدی و 19 ایستگاه بارانسنجی به منظور ارزیابی شبکه آفرودیت استفاده شد. نقاط شبکه بر مبنای نزدیکترین نقطه به ایستگاههای هواشناسی انتخاب شدند و آنالیز دادهها در 3 مقیاس روزانه، ماهانه و سالانه انجام شد. پس از بررسی و ارزیابی دقت دادههای شبکه، به منظور اصلاح خطای دادههای بارش ماهانه و سالانه شبکه، از ضریب اصلاحی نسبت میانگینها استفاده شد. سپس دقت دادههای اصلاح شده این شبکه با دو روش معمول درونیابی کریجینگ عمومی و وزنی عکس فاصله مقایسه شد. برای ارزیابی این روشها تکنیک اعتبارسنجی ارزیابی متقاطع به کار گرفته شد و با محاسبه آمارههای خطا، روشهای مختلف با یکدیگر مقایسه شدند. یافتهها: نتایج حاصل از بکارگیری شاخص خطای اریبی جهت ارزیابی خطا در هر 3 مقیاس روزانه، ماهانه و سالانه نشان داد که در همه مقیاسهای مورد بررسی دادههای آفرودیت علی رغم همبستگی بسیار خوب با دادههای ایستگاهی، دارای خطای کم-برآوردی زیادی هستند که این خطا در نقاط پربارش بیشتر است. ضرایب بدست آمده برای اصلاح دادههای ماهانه و سالانه شبکه بین 2/1 در ماههای سرد تا 8/1 در ماههای گرم تغییر میکند. بررسی خطای شبکه اصلاح شده در ماههای مختلف نشان داد علاوه بر رفع مشکل کم برآوردی، میانگین خطا نیز به مقدار زیادی کاهش یافته است، همچنین در مورد بارش سالانه، جذر میانگین مربعات خطا از 247 به 194 میلیمتر تقلیل یافته است. با توجه به اینکه برای اصلاح دادههای شبکه تنها یک عدد ثابت (ضریب اصلاحی) در دادهها ضرب شد، بنابراین ضرایب همبستگی بدون تغییر باقی ماند. مقایسه دادههای اصلاح شده با روشهای درون-یابی در همه ماههای مورد بررسی نشان داد که شبکه اصلاح شده از هر دو روش درونیابی کارآمدتر است. بررسی ضرایب همبستگی دادههای واقعی و برآوردی نشان داد که همبستگی شبکه اصلاح شده با دادههای واقعی در همه ماهها مثبت است اما در روشهای وزنی عکس فاصله و کریجینگ عمومی در برخی موارد ضریب همبستگی منفی بدست آمد که نشان میدهد شبکه اصلاح شده علاوه بر خطای کمتر در تشخیص درست نقاط کم بارش و پربارش منطقه نسبت به روشهای درونیابی کارآمدتر است. نتیجهگیری: نتایج این پژوهش نشان میدهد که شبکه متراکم آفرودیت دقت بسیار خوبی در تخمین بارش نقاط فاقد ایستگاه هواشناسی به خصوص در مناطق مرتفع دارد و نسبت به روشهای درونیابی کریجینگ عمومی و وزنی عکس فاصله نتایج دقیق-تری دارد، ولی به دلیل مشکل کم برآوردی دادههای این شبکه، قبل از عملیاتی کردن دادهها شبکه باید اصلاح گردد.
بارش روزانه
اصلاح شبکه آفرودیت
کم برآوردی
روشهای درون یابی
2017
09
23
273
286
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3833_dc5ca25e46a20e7d031c09f50af23e08.pdf
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
2322-2069
2322-2069
1396
24
4
ارزیابی حساسیت مناطق به بیابان زایی با استفاده از مدل ESAs (مطالعه موردی: مک سوخته و روتک سراوان)
محمدرضا
ریگی
محمد انور
ندرت زهی
مجتبی
محمدی
محمد رفیع
دهقان بخشان
سابقه و هدف: بیابان زایی به عنوان یک معضل گریبان گیر بسیاری از کشورها می باشد که در نتیجه عوامل اقلیمی و انسانی به وجود میآید. فرسایش بادی از مهم ترین عوامل تخریب خاک در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می آید. براساس ارزیابی کنوانسیون مبارزه با بیابان زایی سازمان ملل، فرایند بیابان زایی آینده 785 میلیون انسان را که در نواحی خشک زندگی می کنند را تهدید می نماید که این تعداد 17/7 درصد از جمعیت جهان را شامل می گردد. از آنجا که بخش گسترده ای از کشور ایران را مناطق خشک و نیمه خشک فرا گرفته است، لذا نواحی وسیعی در معرض خطر بیابانزایی قرار دارند. هدف از انجام این پژوهش، بررسی حساسیت بیابان زایی منطقه مک سوخته و روتک سراوان به عنوان یکی از کانون های بحرانی فرسایش به بیابان زایی در کشور و استان سیستان و بلوچستان با استفاده از روش ESAs می باشد.مواد و روش ها: در این تحقیق، ابتدا نقشه واحدهای کاری شامل اراضی سیلتی- ماسهای با گیاهان شورپسند، تپه ها و پهنه های ماسه ای فعال، اراضی سیلتی - ماسه ای با کاربری نخیلات، تراس های قدیمی، آبراهه ها و مسیل ها، اراضی شوره زار، بستر ماسه ای رودخانه تلخاب و روتک بعضاً با پوشش گیاهی، کفه های رسی همراه با تپههای ماسه ای بارخان، آبرفت های بادبزنی شکل با سنگریزه سطحی کم و شوری زیاد و اراضی کشاورزی تعیین گردید. عوامل موثر بر فرایند بیابان زایی در این روش شامل چهار معیار کیفیت خاک، کیفیت پوشش گیاهی، کیفیت مدیریت اراضی و کیفیت اقلیم می باشند. این معیارها با استفاده از امتیازدهی به شاخصهای آن ها در هر منطقه محاسبه شد، سپس نقشه حساسیت مناطق به بیابان زایی به کمک نرم افزار ArcGIS ترسیم گردید. یافته ها: یافته های این تحقیق نشان داد که معیارهای کیفیت اقلیم، کیفیت مدیریت کاربری اراضی و کیفیت پوشش گیاهی مهم ترین اثر را در حساسیت اراضی به بیابان زایی به ویژه در تپه ها و پهنه های ماسه ای فعال و کفه های رسی همراه با تپه های ماسه ای بارخان ایفا می نمایند. نتایج نشان داد که منطقه مورد بررسی وضعیت بحرانی دارد. از کل اراضی % 99/7 از منطقه در زیرکلاس بحرانی شدید C3 و % 0/3 از منطقه در زیر کلاس بحرانی متوسط C2 واقع شده اند.نتیجه گیری: براساس نتایج بدست آمده، کلاس های شدت بیابان زایی نشان دهنده حساسیت بالای منطقه به فرسایش بادی و بیابان زایی می باشد. با توجه به فاکتورهای ارزیابی شده، نشان داده شد که معیار اقلیم بیشترین تاثیر را در بیابان زایی منطقه داشته و این عامل در کنترل انسان نمی باشد. نتایج پژوهش نشان داد که منطقه مورد مطالعه حساس به بیابان زایی بوده، بنابراین این اراضی نیازمند مدیریت سازمان های مرتبط با بیابان زدایی میباشند. همچنین می توان نتیجه گرفت که در این مناطق ارزیابی حساسیت به بیابان زایی نسبت به اقدامات بیابان زدایی دارای اولویت می باشد.
بیابان زایی
تخریب اراضی
فرسایش بادی
ESAs
مک سوخته و روتک
2017
09
23
287
293
https://jwsc.gau.ac.ir/article_3834_7fca3f547b4840e5866fd3dc8d16b999.pdf