https://jwsc.gau.ac.ir/ مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک fa daily 1 Mon, 22 Dec 2025 00:00:00 +0330 Mon, 22 Dec 2025 00:00:00 +0330 https://jwsc.gau.ac.ir/article_7666.html سابقه و هدفکم‌آبی یکی از مهم‌ترین مسائل زیست‌محیطی و اقتصادی در ایران به شمار می‌رود، اگر نگوییم مهم‌ترین آن‌هاست. محدودیت در تأمین آب نه تنها صنعت معدن، بلکه بسیاری از بخش‌های دیگر کشور را نیز با چالش‌های جدی مواجه کرده است. یکی از این بخش‌ها، مجتمع مس سرچشمه است که به عنوان بزرگ‌ترین و یکی از مهم‌ترین مراکز استخراج و فرآوری مس در کشور، در منطقه‌ای گرم و نیمه‌مرطوب واقع شده است. از این رو، مدیریت بهینه و پایدار منابع آب در این مجتمع صنعتی، شرطی ضروری برای تداوم فعالیت‌های شرکت و رشد منطقه‌ای محسوب می‌شود. در همین حال، درک دقیق و کنترل میزان مصرف آب صنعتی و فرآیندهای ورود و خروج آب، به ویژه در مرحله تغلیظ مواد معدنی که یکی از اساسی‌ترین و پرمصرف‌ترین فرآیندهای مجتمع محسوب می‌شود، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این پژوهش، موضوع مورد بررسی پایش و بهینه‌سازی بهره‌وری آب در مرحله تغلیظ مجتمع مس سرچشمه است. برای نخستین بار، چارچوب SEEA-W (حسابداری محیط‌زیستی-اقتصادی منابع آب) به منظور ترسیم دقیق جریان‌های آبی درون مجتمع و تعیین حجم آب مصرفی، بازیافتی و تلف شده به کار گرفته شده است. در هسته مسئله حسابداری آب، این واقعیت نهفته است که تاکنون هیچ مطالعه‌ای به طور مشخص به بررسی بهره‌وری آب در فرآیند تغلیظ مواد معدنی نپرداخته است. در این مطالعه، استاندارد طبقه‌بندی منابع آبی SEEA-W برای شناسایی دقیق دسته‌های مختلف مصرف آب و ردیابی صحیح جریان‌های ورودی، مصرفی، میزان بازیافت و تلفات آن‌ها مورد استفاده قرار گرفته است.مواد و روش‌هاداده‌های مورد استفاده در این مطالعه از منابع مختلفی به‌دست آمده‌اند که شامل اطلاعات حجمی از فلومترهای ثابت نصب‌شده در نقاط مختلف کارخانه، ثبت‌های میدانی با استفاده از فلومترهای پرتابل، و محاسبات حجمی مبتنی بر گزارش‌ها و سوابق فنی می‌باشند. تمرکز این مطالعه بر روی داده‌های سال ۱۴۰۲ بوده است تا وضعیت به‌روز و دقیق بهره‌برداری از آب در فرآیند تغلیظ مورد ارزیابی قرار گیرد. چارچوب SEEA-W، به‌عنوان یک استاندارد بین‌المللی شناخته‌شده در زمینه حسابداری منابع آب، امکان ارزیابی جامع و دقیق جریان‌های آبی را فراهم کرده است. در این چارچوب، جریان‌های ورودی آب به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: 1. آب برداشت‌شده از محیط، که شامل آب‌های سطحی، آب‌های زیرزمینی، آب دریا و رطوبت خاک است. 2. آب برداشت‌شده از اقتصاد، که به آب انتقال‌یافته از سایر واحدها یا بخش‌های موجود در مجتمع مس سرچشمه به بخش تغلیظ اطلاق می‌شود. به‌طور متناظر، جریان‌های خروجی آب نیز به دو دسته تقسیم می‌شوند: آبی که به محیط بازگردانده می‌شود و آبی که به سایر واحدهای اقتصادی منتقل می‌شود.یافته‌هامقدار زیادی از آب به همراه باطله‌ها به سمت تیکنرها هدایت می‌شود، جایی که دوباره تغلیظ شده و به چرخه مصرف بازمی‌گردد. در این مقاله، مصرف آب به‌عنوان مقدار آبی تعریف شده است که در فرآیند استفاده صنعتی از بین می‌رود؛ یعنی آبی که وارد واحد تغلیظ می‌شود اما به محیط‌زیست، دریا یا سایر واحدهای اقتصادی بازنمی‌گردد. مطالعه نشان داد که بیشتر آب مورد استفاده در فرآیند تغلیظ، حاصل بازیافت و استفاده مجدد است؛ چرا که حدود ۷۸٪ از آب واردشده به تغلیظ‌کننده‌ها مجدداً جمع‌آوری شده و مورد استفاده قرار گرفته است. تنها ۱۹٪ از کل جریان آب به‌عنوان مصرف نهایی ثبت شده که به‌عنوان مصارف تلف‌شده در نظر گرفته می‌شود. نرخ بازیافت آب از کل میزان آب ورودی به تغلیظ‌کننده‌ها، 93/82٪ برآورد شده که عدد نسبتاً بالایی است. این موضوع خبر خوبی برای مدیریت منابع آب و بهره‌وری در مصرف آن به‌شمار می‌رود. نتایج این تحقیق حتی فراتر از داده‌های اولیه رفت و مشخص کرد که بیشترین سهم از مصرف آب مربوط به تیکنرهای باطله با سهم 21/64٪ بوده است و پس از آن تیکنرهای خمیری با 94/12٪ قرار دارند. با انجام مقایسه‌ای در خصوص میزان مصرف آب به ازای هر تن خوراک ورودی، مشخص شد که کمتر از ۲۰٪ از کل مصرف آب به‌ازای هر تن، جزء مصرف غیرمؤثر بوده است. بنابراین، بیشتر آب وارد شده به چرخه فرآیند تولید بازمی‌گردد.نتیجه‌گیریاین نتایج نشان‌دهنده مهارت بالای این کارخانه در استفاده از آب و همچنین تأکید بر ضرورت بازیافت و بهبود مصرف آب هستند. استفاده از چارچوب SEEA-W در این مطالعه نه تنها امکان ردیابی شفاف جریان‌های آبی را فراهم کرد، بلکه به شناسایی نقاط کلیدی و فرصت‌هایی برای بهبود در مصرف آب در مراحل مختلف فرآیند کمک نمود. در حالی که چارچوب SEEA-W در ابتدا برای مطالعات کلان و در سطح ملی طراحی شده بود، در این تحقیق در سطح واحد صنعتی و عملیاتی مورد استفاده قرار گرفت و توانست اطلاعات دقیق و مفیدی درباره مصرف، بازیافت و اتلاف آب ارائه دهد. همچنین این سیستم کمک می‌کند تا تأثیرات مصرف آب بر محیط‌زیست و اقتصاد بررسی شود که می‌تواند در تدوین سیاست‌ها و راهکارهای مدیریتی مؤثر باشد. یافته‌های این مطالعه با گزارش‌های بین‌المللی، به‌ویژه گزارش‌های ICMM درباره صنعت مس در شیلی، مقایسه شده و تطابق نسبی عملکرد مجتمع مس سرچشمه با استانداردهای جهانی در زمینه مصرف مسئولانه و پایدار آب را نشان می‌دهد. در نهایت، این تحقیق یک الگوی کاربردی و قابل اطمینان برای سایر صنایع آب‌بر و فعالیت‌های معدنی کشور فراهم می‌کند. استفاده از چارچوب‌های ترکیبی، داده‌های دقیق و رویکردهای نوآورانه می‌تواند نقش مهمی در کاهش آسیب‌های زیست‌محیطی و بهبود پایداری منابع آبی ایفا کند. بنابراین، این رویکرد می‌تواند نقش مؤثری در دستیابی به توسعه پایدار، امنیت آبی و مدیریت مؤثر چالش‌های زیست‌محیطی و اقتصادی مرتبط با آب داشته باشد. علاوه بر این، یافته‌های این مطالعه می‌تواند به تصمیم‌گیرندگان و مدیران منابع آب و بخش معدن در اتخاذ تصمیمات هوشمندانه و بلندمدت کمک کند؛ تصمیماتی که بر کاهش مصرف، افزایش بازیافت و بهبود مدیریت منابع آبی تمرکز دارند. از این رو، این پژوهش نه تنها یک روش علمی و عملی برای ارزیابی و بهبود مصرف آب در صنایع ارائه می‌دهد، بلکه گامی مؤثر در جهت حفاظت از منابع آبی ارزشمند کشور نیز به‌شمار می‌آید. https://jwsc.gau.ac.ir/article_7667.html Abstract Background and objectives:Climate variations and human activities are two major factors influencing the trends of hydrological cycle components in watersheds. It is essential to understand how flow behavior is separately affected by climate change and human activities in order to formulate effective adaptation policies and strategies for water resource planning and management. In recent years, the reduction in the discharge of the Hablehroud River has led to tensions among stakeholders of the basin’s water resources in Semnan and Tehran provinces, as well as between upstream and downstream farmers. Therefore, the aim of this research is to quantify the impacts of climate change and human interventions on the discharge of the Hablehroud River and to determine the relative contribution of each influencing factor. Additionally, this study investigates objectives such as identifying trends in climatic variables and the status of surface water resources, quantifying the effects of various natural and anthropogenic factors on these trends, predicting the future status of water resources in the study area under the continuation of current policies and strategies, and forecasting water resource conditions under different climate change scenario. The study area encompasses the upstream section of the Hablehroud watershed, extending to the Bonekouh hydrometric station, which is situated at the administrative boundary between Tehran and Semnan provinces. The Hablehroud River, serving as the main drainage of the watershed, has been increasingly affected in recent years by human activities and climate change, resulting in significant alterations to its hydrological status over the past decades.Materials and Methods:In this study, long-term statistics from hydrometric stations were collected and pre-processed. A significant change point in the annual discharge time series was then identified. The GSFLOW hydrologic model was applied to distinguish the effects of climate change and human interventions on the declining discharge of the Hablehroud River. In addition to analyzing the impact of influencing factors during the observed period, the region’s future climate conditions were projected using the Canadian Earth System Model (CanESM2) under RCP 2.6, RCP 4.5, and RCP 8.5 scenarios. Land-use changes and their dynamics in the study area were simulated using the Markov chain and CA-Markov models within the MOLUSCE module, an extension of the QGIS spatial information system. Future flow regime modeling under the combined influence of climate change and human activities was conducted using the GSFLOW model. Ultimately, the study provides a long-term perspective on the impacts of climate change and anthropogenic factors on the discharge of the Hablehroud River.Results:The results indicate that land-use changes in the Hablehroud basin have generally shifted toward an increase in agricultural lands, gardens, and residential areas, accompanied by a decline in pasture quality and continued degradation of natural vegetation. Climatic indicators also reveal an upward trend in the average temperature of the basin, along with changes in several precipitation indices. According to the findings, a significant abrupt change occurred in the annual discharge time series of the Bonekouh hydrometric station in the mid-1990s, leading to a decline in most hydrological indices of the Hablehroud River. The separation of climate change and human intervention effects showed that human activities have had a greater impact on the reduction of discharge in the basin than climate change. Hydrological modeling using the GSFLOW model suggests that climate change and human interventions contributed approximately -50.2% and 150.2%, respectively, to changes in the discharge of the Hablehroud basin. Climate projections for the basin indicate that, for most stations and months in future periods, total monthly precipitation will show a slight increasing trend, while temperature variations will exhibit a significant rise in both average monthly maximum and minimum temperatures. Furthermore, land-use map predictions suggest an expansion of irrigated agricultural lands and a reduction in pasture vegetation cover in the future. Based on climate projections and hydrological modeling with GSFLOW, future hydrological changes in the rivers of the Hablehroud basin are expected to follow the same trends observed in the past.Conclusion:Human intervention plays the most significant and influential role in the decline of the Hablehroud River’s flow, primarily due to land-use changes, which serve as key indicators of such interventions. These changes are largely driven by inappropriate administrative policies implemented across the basin. Therefore, reforming management practices and implementing appropriate policies to prevent unsustainable land-use changes can have a substantial impact on stabilizing the river’s discharge rate. Given the consequences of human interventions in the Hablehroud watershed such as the sharp decline in discharge rates in its tributaries and the intensification of conflicts among stakeholders it is recommended that management policies and interventions prioritize effective planning. This includes the regulation and optimization of human activities through the development and implementation of land preparation programs, as well as water consumption optimization and conservation strategies. The findings of this study can serve as a valuable reference for the future development, utilization, and management of water resources throughout the study area.Conclusion:Human intervention plays the most significant and influential role in the decline of the Hablehroud River’s flow, primarily due to land-use changes, which serve as key indicators of such interventions. These changes are largely driven by inappropriate administrative policies implemented across the basin. Therefore, reforming management practices and implementing appropriate policies to prevent unsustainable land-use changes can have a substantial impact on stabilizing the river’s discharge rate. Given the consequences of human interventions in the Hablehroud watershed such as the sharp decline in discharge rates in its tributaries and the intensification of conflicts among stakeholders it is recommended that management policies and interventions prioritize effective planning. This includes the regulation and optimization of human activities through the development and implementation of land preparation programs, as well as water consumption optimization and conservation strategies. The findings of this study can serve as a valuable reference for the future development, utilization, and management of water resources throughout the study area. https://jwsc.gau.ac.ir/article_7668.html سابقه و هدف: شبکه‌های توزیع آب شهری در مناطق نیمه‌خشک مانند بیرجند از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند، زیرا بیش از ۸۰٪ هزینه تأمین آب مربوط به شبکه توزیع است. شهرک زعفرانیه، با پیش‌بینی افزایشی در تقاضای آب تا افق ۱۴۳۳، نیازمند طراحی شبکه‌ای کم‌هزینه و پایدار است؛ شبکه‌ای که بتواند در عین تأمین فشار مناسب برای همه مشترکین، هزینه سرمایه‌گذاری اولیه و عملیاتی را به حداقل برساند. در این پژوهش، رویکردی ترکیبی با عنوان SQP–WDN معرفی شد که شبیه‌سازی هیدرولیکی دقیق شبکه توزیع آب (WDN) در نرم‌افزار WaterGEMS و بهینه‌سازی طراحی با استفاده از الگوریتم دنباله‌ای برنامه‌ریزی درجه‌دوم (SQP) در محیط MATLAB را هم‌زمان به کار می‌گیرد. هدف اصلی این روش تعیین قطر بهینه لوله‌ها برای تحقق هزینه حداقلی شبکه و حفظ رعایت تمام قیود هیدرولیکی از جمله فشار حداقل در گره‌ها و سرعت مجاز در لوله‌ها است.مواد و روش‌ها: شبکه توزیع آب مورد مطالعه شامل 21 گره مصرفی و 27 خط لوله است که به کمک نقشه‌های توپوگرافی و داده‌های ارتفاعی گره‌ها (بین ۱۴۸۵ تا ۱۵۶۵ متر) در نرم‌افزار WaterGEMS مدل‌سازی شد. مصرف ساعتی هر گره براساس میانگین نتایج سه روش هندسی، حسابی و فایر تعیین شد که مقدار آن بین 06/1 تا 67/17 مترمکعب در ساعت متغیر است. ضریب زبری لوله‌ها مطابق معیار هیزن–ویلیامز برابر ۱۳۰ و محدوده مجاز سرعت جریان در لوله‌ها بین 3/0 تا ۲ متر بر ثانیه لحاظ شد. همچنین حداقل فشار موردنیاز در تمام گره‌ها ۳۰ متر ستون آب تعریف گردید. در طراحی اولیه، مخزن اصلی (گره R-1) با ارتفاع ثابت ۱۵۶۵ متر در نظر گرفته شد و جریان اولیه در شرایط پایدار به میزان 9/37 لیتر بر ثانیه از طریق لوله شماره ۲۷ به سمت گره J-20 (با ارتفاع 80/1521 متر) برقرار شد. با اجرای شبیه‌سازی WaterGEMS، افت هد بر اساس رابطه هیزن–ویلیامز محاسبه شد و نقاطی که در زمان پیک مصرف فشار در آن‌ها به زیر حد مجاز می‌رسیدند، شناسایی گردیدند. این نقاط بحرانی نشان می‌داد شبیه‌سازی اولیه بدون بهینه‌سازی قادر به تأمین فشار مناسب در همه نواحی نیست. برای حل مسئله تعیین قطر بهینه لوله‌ها، الگوریتم SQP در محیط MATLAB اجرا شد. در این الگوریتم، تابع هدف عبارت بود از حداقل‌سازی هزینه کل شبکه که هزینه هر لوله براساس طول و قطر آن محاسبه می‌شد. هم‌زمان برای حفظ قیود مربوط به سرعت، عبارتی به عنوان جریمه در نظر گرفته شد؛ به‌طوری که در صورت خروج سرعت جریان از بازه مجاز (بیش از ۲ یا کمتر از 3/0 متر بر ثانیه)، ارزش هدف افزایش یافته و انتخاب آن قطر نامطلوب تلقی می‌شد. قیود اصلی طراحی، شامل بقای جرم در هر گره (مجموع جریان‌های ورودی و خروجی برابر صفر) و حفظ محدودیت فشار در رنج تعریف‌شده بود. برای اجرای یک چرخه خودکار شبیه‌سازی و بهینه‌سازی، اسکریپت VBA در WaterGEMS توسعه یافت تا تبادل داده توسط MATLAB انجام شود. پیش از اعمال نهایی روش بر شبکه زعفرانیه، صحت الگوریتم SQP–WDN بر شبکه مرجع دوحلقه‌ای الپروویتز و شامیر آزموده شد. این شبکه شامل هفت گره و هشت خط لوله به طول یک‌هزار متر با ضریب زبری ۱۳۰ و مخزن با ارتفاع ۲۱۰ متر بود. حداقل هد در گره‌ها حدود ۳۰ متر تعریف شد و پس از اجرای بهینه‌سازی، نتایج شامل قطر لوله‌ها، فشار در گره‌ها و هزینه کل شبکه با نتایج مطالعات معتبر بین‌المللی و داخلی مقایسه گردید. تطابق هزینه نهایی در حدود ۴۲۰٬۰۰۰ دلار با پژوهش‌های معتبر نشان داد که مدل هیدرولیکی و الگوریتم بهینه‌سازی قادر به بازتولید دقیق رفتار شبکه مرجع هستند. این اعتبارسنجی دقت و قابلیت اطمینان روش را تأیید کرد.یافته‌ها: پس از اعتبارسنجی موفق، الگوریتم ترکیبی SQP–WDN برای شبکه زعفرانیه اجرا شد. در این مرحله، قطر محاسباتی هر لوله (خروجیSQP ) در مقابل قطر نهایی تجاری (نزدیک‌ترین اندازه استاندارد بزرگ‌تر یا مساوی قطر محاسباتی) قرار گرفت. نتایج نشان داد در هشت لوله از بیست‌و‌هفت خط لوله (از جمله لوله‌های شماره ۱، ۴، ۵، ۶، ۷، ۱۳، ۱۴ و ۲۷)، قطر محاسباتی تئوری دقیقاً با قطر تجاری مطابقت داشت. برای مثال، لوله شماره ۲۷ که نقش اساسی در انتقال جریان بالای آب از مخزن به کل شبکه داشت، هم قطر محاسباتی و هم قطر تجاری ۲۵۰ میلی‌متر انتخاب شد؛ به‌طوری که حداقل فشار در گره‌های انتهایی (حدود 15/60 متر آب) به خوبی تأمین گردید. برای بقیه لوله‌ها، قطر تجاری کمی بزرگ‌تر از قطر تئوری برگزیده شد تا افت فشار در مسیرهای بحرانی کاهش یابد و حاشیه اطمینان هیدرولیکی تقویت گردد. به‌عنوان نمونه، قطر محاسباتی لوله شماره ۲ معادل 49/79 میلی‌متر بود، اما قطر تجاری ۹۰ میلی‌متر به کار رفت تا در شرایط پیک، حداقل فشار در گره J-2 به بیش از 14/66 متر آب برسد. این حدود رواداری اجرایی سبب شد افت فشار شبکه کاهش یابد و نقاط انتهایی پایدارتر شوند. در نهایت، هزینه نهایی شبکه زعفرانیه پس از تطبیق قطرها با اندازه‌های تجاری حدود ۲۱٬۶۲۳٬۹۵۴٬۰۰۰ ریال محاسبه شد. اگرچه هزینه تئوری صرفاً بر اساس قطرهای دقیق محاسباتی ممکن بود اندکی کمتر باشد، ولی انتخاب قطرهای استاندارد بزرگ‌تر به دلیل جلوگیری از مشکلات اجرایی، اقتصادی و حفظ پایداری هیدرولیکی، معقول ارزیابی شد. در تمام شرایط بهره‌برداری—اعم از نرمال و پیک مصرف—فشار تمام گره‌ها بالاتر از حداقل تعریف‌شده (حدود ۳۰ متر آب) و سرعت آب در همه لوله‌ها بین 3/0 تا ۲ متر بر ثانیه باقی ماند. تحلیل خروجی‌های گرافیکی نیز نشان داد که با افزایش قطر تجاری در شاخه‌های بحرانی، نقطه‌هایی که سرعت جریان پیش از بهینه‌سازی به نزدیکی حد مجاز می‌رسید، به سرعتی کمتر دست یافته و افت هد کل شبکه کاهش یافته است.نتیجه‌گیری: روش ترکیبی SQP–WDN نشان داد که می‌تواند هزینه سرمایه‌گذاری شبکه توزیع آب شهرک زعفرانیه را کاهش داده و در عین حال عملکرد هیدرولیکی شبکه را در همه شرایط تضمین کند. با بهره‌گیری از شبیه‌سازی دقیق WaterGEMS و الگوریتم SQP در MATLAB، قطر بهینه لوله‌ها تعیین شد و پس از تطبیق با قطرهای تجاری، هزینه نهایی حدود 624/21 میلیارد ریال محاسبه شد. خودکارسازی فرایند انتقال داده‌ها به کمک VBA موجب کاهش خطاهای انسانی و صرفه‌جویی در زمان شد. این چارچوب یکپارچه و کم‌خطا برای طراحی شبکه‌های کوچک تا متوسط در مناطق با محدودیت منابع آبی کاربردی است و می‌تواند به‌عنوان الگویی عملی برای مطالعه و پیاده‌سازی پروژه‌های مشابه در سایر نواحی مورد استفاده قرار گیرد. پیشنهاد می‌شود در مطالعات بعدی، ترکیب SQP با روش‌های فراابتکاری، توسعه رویکردهای چندهدفه و اعمال بهینه‌سازی استوار در شبکه‌های بزرگ‌تر بررسی گردد تا پایداری و کارایی طرح‌ها بیش از پیش ارتقاء یابد. https://jwsc.gau.ac.ir/article_7669.html سابقه و هدف: پوشش‌های گیاهی به‌ویژه گونه‌های مختلف درختی، نقش تعیین‌کننده‌ای در بهبود ساختار فیزیکی و شیمیایی خاک از طریق تولید لاشبرگ و بقایای آلی دارند. تفاوت در نوع پوشش مانند جنگل‌ها، مراتع مشجر و غیرمشجر، باعث تغییر در میزان ماده آلی، عناصر غذایی، و فعالیت‌های بیولوژیکی خاک می‌شود. فعالیت میکروارگانیسم‌ها و آنزیم‌های خاک که تحت تأثیر نوع گونه‌های گیاهی هستند، شاخص‌هایی مهم در ارزیابی کیفیت، باروری و پایداری خاک به‌شمار می‌آیند. در همین راستا پژوهش حاضر به منظور بررسی مشخصه‌های مختلف لایه‌آلی و بخش معدنی خاک در اراضی دارای پوشش جنگلی با غالبیت راش (Fagus orientalis)، پوشش درختچه‌ای آمیخته ولیک و زرشک (Crataegus microphylla and Berberis integerrima Bunge)، پوشش درختچه‌ای با غالبیت آلوچه‌وحشی (Prunus spinosa) و پوشش مرتعی با غالبیت علف گندمی (Agropyron longiaristatum Bois) در منطقه ییلاقی گیل‌کلا نوشهر استان مازندران مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش‌ها: به منظور بررسی اثرات پوشش‌های اراضی بر مشخصه‌های مختلف لایه آلی و معدنی خاک، پس از بررسی‌های اولیه و بازدید‌های میدانی، بخش‌هایی از اراضی فوق‌الذکر انتخاب شد که به صورت پیوسته با هم بوده و حداقل اختلاف ارتفاع (1600-1610 متر) از سطح دریا، حداقل تغییر درصد (8-5) و جهت شیب در آن‌ها مشاهده شد. بدین منظور در هر یک از رویشگاه‌های مورد مطالعه دو قطعه یک هکتاری (100 متر× 100 متر) با فواصل حداقل 500 متر انتخاب شدند. در هر یک از قطعات یک هکتاری، تعداد 5 نمونه از لایه آلی (لاشبرگ یا لاشه‌ریزه) و معدنی (سطح 30 سانتی‌متر × 30 سانتی‌متر تا عمق 10 سانتی‌متری) خاک برداشت و در مجموع از هر یک از رویشگاه‌های مورد مطالعه تعداد 10 نمونه لاشبرگ و 10 نمونه خاک جهت تجزیه و تحلیل به آزمایشگاه انتقال داده شد. یک بخش از نمونه‌های خاک جهت انجام آزمایش‌های فیزیکی و شیمیایی، پس از هوا خشک شدن از الک 2 میلی‌متری عبور داده ‌شده و بخش دوم نمونه‌ها برای انجام آزمایش‌های زیستی تا زمان آزمایش در دمای 4 درجه سانتی‌گراد نگهداری شد. مقدار نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم و مینزیم لاشبرگ به روش معدنی‌سازی نمونه‌ها در محیط آزمایشگاه اندازه‌گیری شد. از روش انکوباسیون آزمایشگاهی برای سنجش فعالیت آنزیم‌های اوره‌آز، فسفاتاز، آریل سولفاتاز و اینورتاز استفاده شد. برای شناسایی کرم‌های خاکی از روی شکل ظاهری، هر یک از آن‌ها ابتدا به صورت دستی از خاک جدا و پس از شستشو در آب در ظروف حاوی الکل نگهداری شد. با توجه به مشخصه‌های ریخت‌شناسی (اندازه، طول و رنگ بدن) و همچنین مشخصه‌هایی نظیر محل قرارگیری و شکل گلیتلوم، محل قرار‌گیری اندام‌های جنسی روی سگمنت‌ها و گلیتلوم، شکل و نوع اندام‌های جنسی و دیگر مشخصات ظاهری، کرم‌های خاکی مورد شناسایی قرار گرفت. شمارش کنه‌ها و پادمان‌ها به روش قیف برلیز، نماتدهای خاکزی با استفاده از تکنیک قیف بیرمن و سانتریفیوژ، پروتوزوئرهای خاک به‌وسیله میکروسکوپ با بزرگنمایی50 اندازه گیری شد. همچنین جمعیت باکتری‌ها و قارچ‌های خاکزی به روش کشت ثبت شد.نتایج: طبق نتایج پژوهش حاضر بیشترین مقدار (1٫96 درصد) نیتروژن لایه آلی به رویشگاه جنگلی راش و کمترین مقدار (1٫03 درصد) آن به پوشش علف گندمی تعلق داشت. همچنین، بیشترین مقادیر مربوط به پایداری خاکدانه‌ها (72 درصد)، رس (42 درصد)، خاکدانه درشت (52 درصد) و خاکدانه ریز (35 درصد) در پوشش درختی راش مشاهده شد. در مقابل، کمترین مقادیر این مشخصه‌ها به ترتیب برابر با 56 ، 28 ، 30 و 19 درصد در پوشش گیاهی علف گندمی مشاهده گردید. لازم به ذکر است که بیشترین مقدار (7٫11) pH و مشخصه‌های حاصل‌خیزی خاک به پوشش درختی راش و کمترین مقدار آن‌ها به رویشگاه علف گندمی متعلق بود. همچنین، بیشترین فراوانی (4٫1 در مترمربع) و زی‌توده اپی‌ژئیک (42٫48 میلی‌گرم در متر مربع)، فراوانی (1٫2 در متر مربع) و زی‌توده آنسئیک (4٫66 میلی‌گرم در متر مربع)، فراوانی کل کرم‌های خاکی (9٫5 در متر مربع)، فراوانی کنه‌های خاکزی (67343٫3 در متر مربع)، نماتدهای خاکزی (811 در 100 گرم خاک) و پروتوزوئرهای خاکزی (613 در 100 گرم خاک) به پوشش درختی راش تعلق داشت. لازم به ذکر است که بیشترین جمعیت باکتری‌ها (4٫47 در107گرم خاک) و قارچ‌ها (1٫72 در107گرم خاک)، تنفس پایه (٫46 میلی‌گرم دی‌اکسید کربن به ازای هر گرم در روز)، زی‌توده میکروبی کربن (362٫8 میلی‌گرم به ازای هرکیلوگرم) و زی‌توده میکروبی نیتروژن (58٫28 میلی‌گرم به ازای هرکیلوگرم) و نسبت زی‌توده میکروبی نیتروژن به زی‌توده میکروبی فسفر (2٫2) خاک در پوشش درختی راش مشاهده شد.نتیجه گیری : به‌طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که تبدیل پوشش‌های گیاهی از نوع علفی به پوشش‌های درختی و درختچه‌ای در ناحیه کوهستانی گیل‌کلا نوشهر واقع در استان مازندران، موجب تغییرات معناداری در بسیاری از ویژگی‌های لایه‌های آلی و معدنی خاک گردید. از جمله این تغییرات می‌توان به نیتروژن موجود در لایه آلی، پایداری خاک‌دانه‌ها، درصد رس، و میزان خاک‌دانه‌های درشت و ریز اشاره کرد که همگی در میان انواع پوشش‌های گیاهی تفاوت معنی‌داری داشتند. همچنین شاخص‌هایی نظیر آمونیوم، نیترات، میانگین هندسی فعالیت آنزیم‌ها، pH خاک، هدایت الکتریکی، میزان کربن کلی و کربن موجود در خاک‌دانه‌های ریز، ماده آلی، نیتروژن کل، نیتروژن تثبیت‌شده، نیتروژن موجود در خاک‌دانه‌های ریز، نیتروژن آلی محلول، عناصر غذایی از جمله فسفر، پتاسیم، کلسیم و منیزیم، زی‌توده ریشه‌های ریز، و فعالیت آنزیم‌هایی چون اوره‌آز، اسید فسفاتاز، آریل‌سولفاتاز و اینورتاز نیز دچار تغییرات قابل توجهی شدند. علاوه بر این، ویژگی‌هایی مانند تعداد و زی‌توده اپی‌ژئیک‌ها، آنسئیک‌ها و اندوژئیک‌ها، جمعیت کلی کرم‌های خاکی، کنه‌های خاکزی، نماتدها و پروتوزوئرهای موجود در خاک نیز تفاوت‌های چشمگیری بین انواع پوشش اراضی از خود نشان دادند. یافته‌های این مطالعه حاکی از آن است که پوشش‌های درختی و درختچه‌ای به علت ماندگاری بیشتر، توان ایجاد سایه، کاهش میزان تبخیر و افزایش رطوبت خاک، نقش مؤثری در بهبود ساختار خاک و رشد جمعیت کرم‌های خاکی و سایر میکروارگانیسم‌های خاکزی ایفا می‌کنند. این موجودات در تجزیه مواد آلی، چرخه عناصر غذایی و ارتقای ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک نقش کلیدی دارند؛ امری که در نهایت منجر به ارتقای باروری و حاصل‌خیزی خاک می‌گردد. بر این اساس، نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که گسترش پوشش‌های چوبی می‌تواند شرایط مساعدتری برای عملکرد مطلوب خاک ایجاد کند و به عنوان راهکاری مؤثر در بازسازی اراضی تخریب‌شده مطرح شود. بنابراین، در مناطقی با شرایط اقلیمی مشابه (نیمه‌خشک و کوهستانی) که با تخریب و تغیر کاربری اراضی مواجه‌اند، توسعه بیشتر این نوع پوشش‌های گیاهی (راش) توصیه می‌شود. https://jwsc.gau.ac.ir/article_7624.html سابقه و هدف: وقوع سیل موجب خسارات قابل توجهی به مناطق شهری و روستایی می‌شود. تحلیل سریع و مشاهده پهنه سیلاب در زمان وقوع سیل برای شناسایی مناطق مورد تهدید و ارزیابی خسارات احتمالی، ضروری است. یکی از مهم‌ترین ضرورت‌های مدلسازی سریع سیلاب، امکان پیش‌بینی دقیق و به‌موقع نقاط مورد تهدید سیلاب است. این پیش‌بینی‌ها می‌توانند به مقامات مسئول و ساکنان مناطق در معرض خطر هشدار دهند تا اقدامات لازم برای کاهش خسارات جانی و مالی انجام شود. در زمان وقوع سیلاب، داشتن مدل‌های دقیق و سریع به مسئولان کمک می‌کند تا تصمیمات بهتری در زمینه امداد و نجات، تخلیه مناطق و تخصیص منابع اتخاذ کنند. برای مدلسازی سیل تحقیقات گسترده‌ای انجام شده و مدل‌های هیدرولیکی، هیدرولوژیکی و تجربی زیادی ارائه و مورد بررسی قرار گرفته است. بر خلاف انجام تحقیقات متعدد هنوز نرم‌افزار و مدلی که بتواند در زمان وقوع سیل، پهنه‌بندی سریع سیلاب را انجام دهد وجود ندارد، لذا در این تحقیق اقدام به کدنویسی و توسعه بخش دوبعدی نرم‌افزار STE به منظور مدلسازی دقیق و سریع سیلاب با استفاده از روش‌های هوش مصنوعی و معادلات دوبعدی آب کم عمق شده است.مواد و روش‌ها: در این تحقیق با توسعه بخش دو بعدی نرم‌افزار STE اقدام به ارزیابی توانایی دو ساختار متفاوت از شبکه‌های عصبی مصنوعی پرسپترون با نام شبکه‌های عصبی آگاه از فیزیک، در مدلسازی سریع سیلاب در رودخانه ایودلو کریک، در منطقه سانشاین کوست، کوئینزلند، کشور استرالیا شده است. در این تحقیق، تعلیم شبکه‌های عصبی آگاه از فیزیک با استفاده از الگوریتم هوشمند ژنتیک انجام گرفته و به منظور آزمون شبکه‌های تعلیم یافته و ارزیابی توانایی آن‌ها در مدلسازی سریع سیلاب به مقایسه نتایج با روش حل عددی تفاضل‌های محدود پرداخته شده است. برای انجام مدلسازی‌ها از هیدروگراف سیل دریافت شده از سایت هواشناسی کشور استرالیا برای ایستگاه هیدرومتری بالادست رودخانه مورد مطالعه استفاده شده است.یافته‌ها: مقایسه نتایج بدست آمده از شبکه‌های عصبی آگاه از فیزیک با نتایج بدست آمده از روش تفاضل‌های محدود نشان داد، شبکه‌های عصبی آگاه از فیزیک قادر هستند 50 تا 70 درصد زمان لازم جهت اتمام مدلسازی را با حفظ میزان قابل توجهی از دقت و پایداری مدلسازی کاهش دهند. افزایش ضریب بتا در هر دو شبکه عصبی باعث افزایش سرعت مدلسازی در مقابل کاهش دقت مدلسازی شده است. شبکه‌های عصبی آگاه از فیزیک پیچیده قادر به حفظ میزان بیشتری از دقت و پایداری مدلسازی مخصوصا در گام‌های زمانی بزرگتر و ضریب بتا بیشتر هستند و ضمن کاهش زمان لازم جهت اتمام مدلسازی، خطای کمتری وارد محاسبات کرده و نتایج را نزدیک‌تر به حل عددی ارائه می‌دهند. افزایش ضریب بتا خطای قابل توجهی را در مقابل کاهش اندک زمان اتمام مدلسازی به همراه خواهد داشت که بر این اساس می‌توان نتیجه گرفت ضریب بهینه بتا برای منطقه مورد مطالعه و شبکه‌های عصبی آگاه از فیزیک پیچیده مقدار 8 می‌باشد. شبکه‌های عصبی آگاه از فیزیک پیچیده در ارائه نحوه تغییرات عمق جریان و پهنه سیلابی در طول زمان نیز با دقت قابل قبولی عمل کرده و برای مدلسازی سریع سیلاب، مشخص سازی پهنه سیلاب و مناطق مورد تهدید، مدیریت بحران و کاهش خسارات سیل مناسب می‌باشد. نتیجه گیری: روش‌های هوش مصنوعی مورد بررسی در این تحقیق، ضمن افزایش سرعت مدلسازی و کاهش زمان لازم جهت اتمام مدلسازی و پهنه‌بندی سیل از دقت مناسبی برخوردار بوده و می‌تواند ابزار مناسبی برای مدلسازی سریع سیلاب باشد که استفاده از این شبکه‌ها به مشخص سازی سریع‌تر مناطق مورد تهدید سیل، اطلاع رسانی و تخلیه به موقع مناطق در معرض خطر و کاهش خسارات جانی و مالی کمک خواهد کرد. https://jwsc.gau.ac.ir/article_7623.html چکیدهسابقه و هدف: رشد فزاینده جمعیت و در پی آن، نیاز روزافزون به تولید محصولات کشاورزی و همچنین توسعه صنایع، گسترش شهرنشینی همراه با ارتقاء بهداشت و رفاه عمومی سبب افزایش تقاضای آب شده و برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی را در پی داشته است. آمار نشان می‌دهد که حدود 46% از تولیدات محصولات زراعی جهان از اراضی آبی به دست می‌آید ولی در ایران در سال زراعی 1402-1401 از حدود 83 میلیون تن انواع محصولات زراعی برداشت شده، 75 میلیون تن (16/90%) متعلق به اراضی آبی است. منابع آب زیرزمینی یکی از مهم‌ترین منابع تـأمین آب در نواحی که با کمبود آب سطحی مواجه است، می‌باشد. برداشت بی-رویه، خشکسالی‌های متوالی، حفر چاه‌های غیرمجاز و نبود قوانین بازدارنده، منابع آب زیرزمینی کشور را در برخی مناطق، با بحران مواجه نموده و تشدید افت سطح آب زیرزمینی در آبخوان‌ها، بیش از نیمی از دشت‌های کشور را در زمره دشت‌های ممنوعه قرار داده است. برداشت بیش از اندازه از آب زیرزمینی در بخش کشاورزی و کاهش سطح آبخوان‌ها در سال‌های اخیر در اکثر آبخوان‌های کشور به ویژه استان گلستان، یکی از چالش‌های پیش‌روی مدیران و سیاست‌گذاران می‌باشد. از آنجایی‌که اقتصاد استان گلستان متکی بر بخش کشاورزی است و نهاده آب نیز به عنوان نهاده‌ی اصلی در تولید محصولات کشاورزی جایگاه ویژه‌ای در توسعه پایدار بخش کشاورزی دارد، لذا کاهش سطح منابع آب زیرزمینی علاوه بر پیامدهای محیط زیستی باعث کاهش رفاه کشاورزان در استان گلستان می‌گردد. در استان گلستان حدود 86% از منابع آب زیرزمینی به کشت برنج (شلتوک) اختصاص دارد. بر این اساس در این مطالعه به بررسی اثرات رفاهی کاهش سطح آب زیرزمینی بر شالی‌کاران استان گلستان پرداخته شد.مواد و روش‌ها: در این مطالعه جهت بررسی اثرات رفاهی کاهش سطح آب زیرزمینی بر شالی‌کاران استان گلستان، پس از تخمین تابع عرضه و تقاضای آب مصرفی در استان گلستان، میزان رفاه از طریق مساحت بین منحنی عرضه و تقاضای آب محاسبه شد. تابع تقاضای آب از تابع تولید محصول برنج و تابع عرضه آب نیز از هزینه نهایی استحصال آب استخراج شد. جهت تخمین تابع تولید برنج و تابع هزینه استحصال آب، فرم‌های مختلف تابعی (تابع لگاریتمی- خطی، خطی-لگاریتمی، تابع کاب-داگلاس، تابع ترانسندنتال، تابع ترانسلوگ و تابع درجه دوم) تخمین زده شد. مناسب‌ترین شکل تابع نیز از طریق آزمون‌های اقتصاد سنجی انتخاب گردید. در این مطالعه اطلاعات هزینه تولید محصول برنج (شلتوک) (168 شالی‌کار) و اطلاعات چاه‌های آب کشاورزی (131 چاه عمیق با کشت غالب شلتوک) در سال زراعی 1402-1401 از طریق پرسشنامه جمع‌آوری گردید و به دلایل قابلیت‌های کاهش جانبداری، تعمیم‌پذیری نتایج، پایایی نتایج آماری و کاهش هزینه و زمان از روش نمونه‌گیری تصادفی طبقه‌ای در این مطالعه استفاده گردید و بخشی از اطلاعات که شامل اطلاعات منابع آبی استان گلستان، حوضه های آبخیز استان از طریق گزارش‌های سازمان جهاد کشاورزی و اطلاعات شرکت آب منطقه‌ای استان گلستان جمع‌آوری شد. جامعه‌آماری پرسشنامه هزینه تولید برنج، کل شالی‌کاران استان گلستان و جامعه‌آماری پرسشنامه چاه‌های آب، کل چاه‌های عمیق (با نظر به اینکه در استان گلستان چاه‌های عمیق سهم عمده‌ی برداشت (حدود 60%) منابع آب زیرزمینی را دارند و همچنین بیشترین کاهش در سطح منابع آب زیرزمینی در چاه‌های عمیق اتفاق می‌افتد) که بیشتر از 95% کاربرد در مصارف کشاورزی و کشت غالب شلتوک (برنج) دارند می‌باشد. با توجه به تفاوت اقلیم در محدوده مورد مطالعه جهت طبقه‌بندی در روش نمونه‌گیری تصادفی طبقه‌ای از شاخص دومارتون استفاده شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد تابع تولید کاب-داگلاس به عنوان تابع تولید برتر و تابع درجه دوم به عنوان تابع برتر هزینه استحصال آب چاه انتخاب گردید. بر اساس نتایج تابع تولید برتر (تابع تولید کاب-داگلاس)، کشش جزئی تولید نهاده آب معادل 73/0 محاسبه شد که بیانگر این است که اگر یک درصد مقدار آب مصرفی افزایش یابد، 73/0% تولید برنج (شلتوک) در استان گلستان افزایش می‌یابد. همچنین با توجه به نتایج تابع تولید برتر (کاب-داگلاس) و تابع برتر هزینه استحصال آب چاه (درجه دوم)، اثر کاهش در سطح سفره‌های آب زیرزمینی در استان گلستان بر رفاه کشاورزان شالی‌کار محاسبه گردید. نتایج بررسی اثرات رفاهی نشان داد که به ازای کاهش یک متر سطح آب زیرزمینی، رفاه شالی‌کاران معادل 420 میلیون ریال کاهش می‌یابد. با توجه به اینکه، سطح و حجم آب زیرزمینی در آبخوان‌های عمیق استان گلستان به طور میانگین در سال 1402 نسبت به سال 1401 به ترتیب، 71/2 متر و 31 میلیون متر مکعب کاهش داشته است و به ازای هر متر کاهش سطح آب زیرزمینی در آبخوان‌های عمیق استان گلستان معادل 46/11 میلیون متر مکعب حجم آب زیرزمینی کاهش می‌یابد، میزان کاهش حجم آب هر چاه عمیق به ازای یک متر کاهش سطح آب زیرزمینی معادل 3773 متر مکعب و مقدار کاهش رفاه به ازای هر متر مکعب 111316 ریال می‌باشد. براساس میانگین مصرف آب برنج (8369 متر مکعب در هر هکتار)، متوسط مقدار کاهش رفاه به ازای هر هکتار معادل 61/931 میلیون ریال می‌باشد.نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد کاهش سطح آب زیرزمینی باعث کاهش رفاه شالی‌کاران در استان گلستان می‌شود. با توجه به نتایج مطالعه، برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی سبب افت سطح آب و به تبع آن کاهش رفاه کشاورزان می‌گردد که بایستی از طریق اجرای سیاست‌های مناسب در جهت کاهش مصرف آب زیرزمینی اقدام شود. اضافه برداشت از آب‌های زیرزمینی منجر به افزایش هزینه استحصال و کاهش سود کشاورزان می‌شود. با آگاه کردن کشاورزان از هزینه‌های اضافی برداشت بی‌رویه آب و زیانی که در مجموع متوجه آن‌ها می‌شود، می‌توان دیدگاه کشاورزان را نسبت به مصرف بی‌رویه اصلاح کرد و با معرفی روش‌های آبیاری مدرن و آب اندوز به جای روش‌های سنتی از مصرف بیش از حد منابع آب زیرزمینی جلوگیری کرد. همچنین دولت باید در طرح‌های حفظ و تغذیه سفره آب زیرزمینی توجه بیشتری نموده و با در نظر گرفتن رفاه کاهش یافته بهره‌برداران، حداقل به این میزان سالیانه در حفظ و تغذیه سفره‌های آب زیرزمینی سرمایه‌گذاری کند. همچنین پرداخت یارانه نکاشت و خرید حقابه آب زیرزمینی از کشاورزان از جمله طرح‌های مؤثر برای حفظ منابع آب زیرزمینی می‌باشند. اگر این سیاست‌ها توسط دولت به‌درستی اجرا شوند، می‌توانند ضمن حفظ معیشت کشاورزان، به کاهش فشار بر منابع آب زیرزمینی کمک نمایند. https://jwsc.gau.ac.ir/article_7670.html سابقه و هدف: دمای سطح خاک یکی از متغیرهای کلیدی در بیلان انرژی سطح است که تحت تأثیر تابش خالص، شار گرمای محسوس و نهان قرار دارد و خود نیز بر شار گرمای ورودی به خاک تأثیر می‌گذارد. دمای سطح زمین (LST) یکی از مهم‌ترین محصولاتی است که توسط سنجنده‌هایی که در محدوده طیفی مادون قرمز حرارتی دارای فعالیت هستند قابل استخراج است. سنجنده MODIS یکی از مهم‌ترین این سنجنده‌هاست که بر روی دو ماهواره Aqua و Terra نصب شده است و قادر است دمای سطح زمین را در 4 زمان مختلف شبانه‌روز به‌دست دهد. نظر به ارتباط نزدیک دمای سطح زمین با متغیرهای هیدروکلیمائی، در این پژوهش از دماهای سطح زمین حاصل از این سنجنده جهت برآورد دمای اعماق مختلف خاک و تبخیر از تشت استفاده گردید.مواد و روش‌ها: برای انجام این پژوهش، ابتدا 6 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک واقع در استان کردستان انتخاب شدند و برای این 6 ایستگاه، در کنار داده‌های دمای اعماق مختلف خاک و تبخیر از تشت، 4 دمای حاصل از سنجنده MODIS شامل LSTTerra-Night، LSTTerra-Day، LSTAqua-Night، LSTAqua-Day استخراج شدند. با میانگین‌گیری کردن از مقادیر دماهای سطح زمین شبانه و روزانه دو ماهواره Aqua و Terra، دو دمای میانگین شامل LSTTerra-Mean-Night&Day و LSTAqua-Mean-Night&Day نیز استخراج شدند. ابتدا سری‌های زمانی روزانه از کلیه متغیرهای فوق طی دوره آماری 2021-2002 استخراج شدند سپس با به‌کارگیری مدل رگرسیون چندگانه خطی به روش گام‌به‌گام، از دماهای شش‌گانه سطح زمین مذکور به‌عنوان متغیرهای پیش‌بینی‌کننده دمای اعماق مختلف خاک و تبخیر از تشت استفاده شد. فرایند کلی فوق در دو مقیاس ایستگاهی (برای هر کدام از 6 ایستگاه به‌صورت جداگانه) و منطقه‌ای (با در نظر گرفتن کل 6 ایستگاه به‌صورت یکپارچه) به انجام رسید. همچنین به جهت افزایش دقت مدل در اعماق پایین‌تر خاک، مقادیر دمای خاک در اعماق 50 و 100 سانتیمتری خاک با یک گام تأخیر زمانی روزانه بعنوان متغیرهای مستقل جدید به مدل اضافه شدند. فرایند اعتبارسنجی مدل‌های رگرسیونی در مقیاس ایستگاهی با در نظر گرفتن 75 درصد از کل داده‌های هر ایستگاه (دوره آماری 2016-2002) جهت واسنجی و 25 درصد باقیمانده داده‌ها (دوره آماری 2021-2017) جهت اعتبارسنجی به انجام رسید. در مقیاس منطقه‌ای نیز جهت اعتبارسنجی مدل‌های رگرسیونی از روش اعتبارسنجی متقابل تک‌نمونه‌ای (LOOCV) طی 6 مرحله مجزا (هر مرحله با حذف یک ایستگاه) استفاده شد. دو شاخص ضریب تعیین (R2) و میانگین قدر مطلق خطا (MAE) جهت سنجش عملکرد مدل‌ها بکار گرفته شدند و از شاخص میانگین اریبی خطا (MBE) نیز جهت ارزیابی بیش یا کم برآورد کردن مدل‌های رگرسیونی استفاده شد.یافته‌ها: نتایج حاصل از واسنجی مدل‌های رگرسیونی در هر دو مقیاس ایستگاهی و منطقه‌ای نشان داد که از بین شش دمای سطح زمین حاصل از سنجنده MODIS، مدل‌های رگرسیون خطی چندگانه‌ای که حاصل آمدند در اکثر موارد برای شبیه‌سازی دماهای اعماق مختلف خاک بر اساس چهار دمای سطح زمین و برای تبخیر از تشت بر اساس سه دمای سطح زمین حاصل آمدند. دو دمای میانگین شبانه‌روزی حاصل از دو ماهواره Aqua و Terra نقش چشمگیر و پررنگی در تمامی مدل‌های حاصله هم برای دماهای اعماق خاک و هم برای تبخیر از تشت داشتند. نتایج حاصل از اعتبارسنجی مدل‌های رگرسیونی جهت شبیه‌سازی دمای اعماق مختلف خاک نشان داد که هم در مقیاس ایستگاهی و هم در مقیاس منطقه‌ای بر اساس هر دو شاخص ضریب تعیین و میانگین قدر مطلق خطا، مدل‌های رگرسیونی در شبیه-سازی دمای خاک در لایه‌های سطحی‌تر (عمق‌های 5 تا 30 سانتیمتری از سطح خاک) دارای عملکردی بالا (R2 نزدیک به 95/0) و در عمق 50 سانتیمتری خاک با مقداری افت در عملکرد (R2 نزدیک به 9/0) مواجه شدند. در عمق 100 سانتیمتری از سطح خاک، میزان افت عملکرد مدل (R2 نزدیک به 75/0) در مقایسه با لایه‌های سطحی چشمگیر بود. این افت در عملکرد مدل به این مسأله نسبت داده شد که دمای اعماق خاک قویاً وابسته به مقدار انرژی خالص رسیده به سطح خاک است و به هنگام نفوذ گرما از سطح خاک به اعماق پایین‌تر، این انرژی و موج گرما به تدریج مستهلک شده و سبب وابستگی کمتر دمای خاک در اعماق پایین‌تر به دمای سطح زمین می‌گردد. نتایج همچنین نشان داد که اضافه کردن دماهای سطح خاک با یک روز تأخیر به مدل رگرسیونی سبب کاهش شاخص MAE و بهبود عملکرد مدل در اعماق پایین‌تر خاک می‌گردد. در خصوص تبخیر از تشت، نتایج اعتبارسنجی حاکی از عملکرد ضعیف‌تر مدل‌های رگرسیونی حاصله در شبیه‌سازی تبخیر از تشت در مقایسه با دمای اعماق خاک بود. نتایج همچنین نشان داد که مدل‌های رگرسیونی هم در شبیه-سازی دمای اعماق خاک و هم در شبیه‌سازی تبخیر از تشت، در مقیاس ایستگاهی تا حدودی عملکردی مناسب‌تر از مقیاس منطقه‌ای داشتند.نتیجه‌گیری: نتایج کلی این تحقیق نشان داد که دماهای شش‌گانه سطح زمین حاصل از سنجنده MODIS که از طریق دو ماهواره Aqua و Terra قابل استحصال هستند پتانسیل بسیار بالایی جهت شبیه‌سازی دمای اعماق مختلف خاک به ویژه لایه‌های سطحی‌تر دارند به گونه‌ای که از این دماهای سطح زمین می‌توان به‌عنوان متغیر اصلی و بطور مستقیم جهت شبیه‌سازی دمای اعماق خاک در هر دو مقیاس ایستگاهی و منطقه‌ای استفاده کرد. علی‌رغم دقت مناسب مدل‌های رگرسیونی حاصله در برآورد دمای اعماق خاک، پیشنهاد می‌گردد به جهت ارتقای دقت سطح مدل در پژوهش‌های آتی، در کنار دماهای سطح زمین که در این پژوهش از آنها استفاده شد از سایر محصولات ماهواره‌ای که بر روی دمای خاک تأثیر دارند (به طور ویژه رطوبت سطح خاک) نیز بصورت توأمان و ترکیبی جهت شبیه‌سازی دمای اعماق خاک استفاده شود. در خصوص شبیه‌سازی تبخیر از تشت، نتایج حاصل از مدل‌های رگرسیونی نشان داد که امکان برآورد مستقیم تبخیر از تشت با دقت بالا صرفاً با به‌کارگیری دماهای سطح زمین وجود ندارد اما با توجه به نقش و درجه تأثیر مناسبی که دماهای سطح زمین بر روی تبخیر از تشت از خود نشان دادند این پتانسیل وجود دارد که از آنها به‌عنوان متغیرهای کمکی و مفید در کنار سایر متغیرهایی که بر روی تبخیر از تشت تأثیر دارند استفاده کرد. https://jwsc.gau.ac.ir/article_7627.html سابقه و هدف: شبدر برسیم یکی از گیاهان علوفه‌ای خانواده لگومینوز است که در دهه‌های اخیر کشت آن مورد توجه کشاورزان قرار گرفته است. سطح زیر کشت شبدر برسیم به‌منظور تولید بذر در شمال استان خوزستان 1000 هکتار است، این منطقه در مقایسه با سایر مناطق کشور عملکرد بذر بیشتری داشته و به‌دلیل کیفیت بالای بذرهای تولیدی، از دیرباز، بذر مورد نیاز مناطق مختلف ایران، مخصوصا استان‌های شمالی کشور را تأمین کرده است. طبق تحقیقات انجام شده در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی صفی آباد دزفول، بهترین تاریخ کاشت توصیه شده شبدر برسیم در خوزستان اواسط ماه مهر می‌باشد که با توجه به وجود کشت های تابستانه در اکثر مزارع شمال خوزستان و برداشت آنها در آبان و آذرماه، معمولاً کاشت شبدر برسیم در این مناطق با تاخیر انجام می گیرد. علاوه بر این مورد معمولا بارندگی‌های زود هنگام پاییزه و عدم امکان تهیه زمین بعد از بارندگی باعث تاخیر بیشتر در کاشت شبدر برسیم می‌شود. از طرف دیگر در خوزستان متاسفانه سیستم تک کشتی گندم- ذرت و یا گندم – برنج در اکثر زمین‌های کشاورزی و عدم کاشت یک گیاه از خانواده بقولات مانند شبدر باعث کاهش مواد آلی خاک، کاهش عملکرد گندم، برنج و ذرت، گسترش علف‌های هرز و بیماری‌ها و کاهش بهره‌ورری آب مصرفی شده است و در نتیجه جهت احیا منابع خاک و آب و داشتن یک کشاورزی پایدار، استفاده از کشاورزی حفاظتی می‌تواند نقش مهمی در حفاظت از منابع آب و خاک و پایداری تولید داشته باشد. از این رو مطالعه حاضر با هدف بررسی امکان کاشت دیرهنگام شبدر به‌صورت بی‌خاک‌ورزی روی بقایای ذرت علوفه‌ای و دانه‌ای با حفظ بقایا (کشت غالب تابستانه در شمال خوزستان) در شرایط شمال خوزستان جهت قرار گیری شبدر برسیم در تناوب منطقه اجرا شد.مواد و روش‌ها: این پژوهش برای ارزیابی امکان کاشت تاخیری شبدر برسیم در سه آزمایش (با بسترهای مختلف کاشت) به صورت کرت‌های خرد شده در قالب بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در اراضی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی صفی‌آباد دزفول در دو سال زراعی (1399-1398 و 1400-1399) اجرا شد. سه آزمایش شامل کاشت شبدر پس از آیش تابستانه در تاریخ کاشت توصیه شده شبدر برسیم (آزمایش اول)، کاشت شبدر برسیم پس از برداشت ذرت علوفه‌ای تابستانه (آزمایش دوم) و پس از برداشت ذرت دانه‌ای تابستانه با حفظ بقایا (آزمایش سوم) بود. در هر آزمایش عامل اصلی، دو روش خاک‌ورزی مرسوم و بی خاک‌ورزی و عامل فرعی سه تراکم کاشت 20 ، 25 و 30 کیلوگرم در هکتار بذر شبدر برسیم بود. در دوسال آزمایش از مزارع مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی صفی آباد دزفول یک قطعه زمین مناسب انتخاب و دو سوم آن به کاشت ذرت در اول مرداد ماه و یک سوم آن به آیش اختصاص داده شد. جهت کشت شبدر برسیم به روش مرسوم (آزمایش اول)، عملیات تهیه زمین شامل گاوآهن، دیسک و ماله انجام گردیده و سپس با استفاده از دستگاه برزگرهمدان تغییریافته، سه ردیف شبدر برسیم بر روی پشته 75 سانتی متری کاشته شد ولی در آزمایش دوم و سوم بدون عملیات تهیه زمین، شبدر برسیم روی پشته‌های 75 سانتی متری به جا مانده از کشت قبلی (ذرت علوفه ای و دانه ای) با ماشین خطی‌کار بی‌خاک‌ورز (در تراکم های مورد مطالعه) کاشته شد. تاریخ کاشت در سه آزمایش یاد شده به ترتیب در دهه دوم مهر (تاریخ کاشت مرسوم منطقه)، دهه سوم آبان و دی انجام گرفت. در آزمایش سوم، به علت تاخیر در برداشت ذرت (برداشت ذرت در منطقه نیز به دلیل رطوبت بالای دانه ذرت و بارش احتمالی با تاخیر در ماه آذر تا دی صورت می گیرد) امکان برداشت علوفه شبدر و چین برداری وجود نداشت ولی در آزمایش اول و دوم دو بار چین برداری از شبدر قبل از بذرگیری صورت گرفت. صفات مورد اندازه‌گیری شامل میزان عملکرد بذر شبدر برسیم، تعداد دانه در گل آذین، تعداد گل آذین در یک متر مربع، وزن هزار دانه و میزان علوفه‌تر و خشک تولیدی شبدر برسیم بودند. پس از انجام آزمایش و بدست آوردن داده‌های مربوط به صفات مورد نظر، تجزیه واریانس با استفاده از نرم افزارSAS (نسخه 2/9) انجام شد و مقایسه میانگین تیمارهای مورد بررسی به روش آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد.یافته‌ها: قبل از انجام تجزیه واریانس مرکب در آزمایش اول، برای اطمینان از یکنواختی و همگنی واریانس های خطا در دوسال آزمایش، از آزمون بارتلت استفاده شد. نتایج حاصل از آزمون بارتلت برای کلیه صفات مورد بررسی بیانگر همگن بودن واریانس های خطای آزمایشی بود. نتایج حاصل از سه آزمایش نشان داد که بی‌خاک‌ورزی در آزمایش اول، باعث کاهش 34 درصدی عملکرد بذرتولیدی شبدر برسیم، در آزمایش دوم بدون تأثیر معنی دار بر عملکرد بذر شبدر برسیم و بر خلاف آزمایش اول در آزمایش سوم بی-خاک‌ورزی باعث افزایش عملکرد بذر شبدر برسیم به میزان 66 درصد نسبت به روش مرسوم شد. نتایج حاصل از تأثیر مقادیر بذر مصرفی بر عملکرد بذر در آزمایش اول نشان داد که بیش‌ترین عملکرد بذر (1139 کیلوگرم در هکتار)، به تیمار مصرف 25 کیلوگرم بذر در هکتار تعلق داشت ولی در آزمایش دوم و سوم مقادیر مختلف بذر مصرفی تأثیرمعنی‌دار بر عملکرد بذر شبدر برسیم نداشت.نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج این تحقیق، با توجه به وجود کشت‌های تابستانه همچون ذرت و برنج در اراضی آبی منطقه شمال خوزستان و برداشت این محصولات در آبان تا دی‌ماه، کاشت مستقیم شبدر برسیم در بقایای این محصولات بدون عملیات خاک‌ورزی می‌تواند علاوه بر حفظ مواد آلی خاک، سرعت بالای عملیات کاشت، جلوگیری از فرسایش خاک، حفظ رطوبت خاک و کاهش هزینه کاشت، افزایش عملکرد بذر شبدر برسیم را به همراه داشته باشد. لذا با توجه به مزایایی که روش بی‌خاک‌ورزی دارد جهت توسعه پایدار بخش کشاورزی در منطقه خوزستان بایستی به تغییر سامانه خاک ورزی مرسوم به سامانه های حفاظتی همراه حفظ بقایای گیاهی محصول قبلی اقدام نمود.واژه‌های کلیدی: مقدار بذر، شبدر برسیم، کشاورزی حفاظتی، عملکرد بذر. https://jwsc.gau.ac.ir/article_7671.html AbstractBackground and Objectives: Nowadays, freshwater management is very important due to the reduction of atmospheric precipitation. With the increase in global temperature and climate change, water evaporation occurs rapidly. One of the causes of evaporation can be called wind. Winds have a 20 to 40 percent effect on the speed of water evaporation. By controlling the wind speed, it can help reduce water evaporation in reservoirs and dams. This study aimed to investigate the effect of wind speed at different air temperatures. Another aim of this study was to use the CFD method to determine the areas and percentage of wind impact with the reservoir surface so that the wind kinetic energy and wind power applied on the water surface can be calculated. By investigating the effect of different wind speeds on the water surface at the two specified air temperatures, it was observed that water evaporation has a direct relationship with the volume of wind input to the water surface. Using the information obtained in this study, most water evaporation occurs at the beginning of the water reservoir in the wind direction.Novelty: This study is to investigate the amount of wind force applied to the surface of the water by the CFD method and the amount of water evaporation by measuring its weight at two temperatures of 40 and 30 degrees Celsius and several different wind speeds.Method and Material: In this study, CFD and laboratory methods were used to investigate the effect of wind energy on water evaporation. In the CFD method, the effect of wind speed and its effect on different areas of a reservoir was applied to the surface of the reservoir using Ansys Fluent software, and the amount of wind power was used to observe which area of the reservoir can have the most evaporation. For further investigation of the CFD method, first, the water tank was drawn in 3D using Solidworks design software to be analyzed in the workspace of Ansys Fluent software. In the tank design, a 40 * 31.5 cm plate with 24 cm diameter air inlet ducts was used to control and measure the amount of air entering the tank. The diameter of this plate allows the volume of incoming air to be easily calculated. In this study, the method of water mass loss rate over time through evaporation (water weight changes) was used, thus, by applying wind speed at a specific temperature and at a specified time, the weight of water lost was calculated, and the amount and effect of wind speed and temperature on the rate of water evaporation were calculated. Investigating how wind interacts with the water surface using the CFD method: Experimental, numerical, or wake flow models can usually be used to study airflow. In a laboratory study, a reservoir with a length of 63 cm, width of 31.5 cm, and height of 13 cm was constructed and used to determine the effect of wind on the rate of evaporation. A wind generator was used to create the wind flow at the desired speed, a heater was placed behind the wind generator to increase the temperature, a temperature control module was used to adjust the temperature of the air entering the test environment, a wind meter was used to measure the wind speed and adjust the wind generator. To investigate the changes in water weight, a digital scale was used. The weight of the water in the tank was 16534 grams. The wind speed in this experiment is 3, 4, 5, and 6 m/s, respectively. The air temperature was set at 30 and 40 °C, respectively. To calculate the volume of air entering the surface of the water, a wall with a height of 40 cm and a width of 31.5 cm and a 24 cm diameter vent in the center of this wall has been used for air intake.Results: According to the output of CFD software, it can be understood that most of the air contact with the water surface takes place in the first 20% of the water level of the reservoir. The lowest wind speed is at the bottom of the reservoir, which includes about 25% of the total reservoir. The velocity changes along the path of the reservoir begin to decrease, resulting in a decrease in the amount of evaporation at the bottom of the reservoir compared to the beginning of the reservoir. Using the water evaporation data, it can be concluded that by creating a suitable windbreak, the wind speed can be further reduced to reduce water evaporation. The purpose of calculating the kinetic energy of the wind and the power generated by the wind when it hits the surface is to show that these two factors cause the water droplets to separate from its surface, which causes evaporation. The power exerted by the wind on the surface of the water creates waves and can increase the rate of evaporation when water hits the air. According to the results of the laboratory, the maximum wind power exerted on the surface of the water is 9 W/m2, which corresponds to the wind speed of 6 m/s. The maximum kinetic energy is 4.76 m2/s. In this study, it was found that a wind speed of 6 (m/s) with an air temperature of 40 degrees Celsius caused water evaporation equivalent to 156 grams, which increased evaporation by 50% compared to the result of a temperature of 30 degrees Celsius. At wind speeds of 3, 4, and 5 m/s, the difference in water evaporation at temperatures of 40 and 30 °C is 36 gr.Conclusion: With the studies conducted on water evaporation using laboratory methods and Ansys Fluent software, it can be concluded that the impact of the wind flow on the water surface is greater at the beginning of the tanks. Wind speed and temperature are two very important factors in increasing the speed of water evaporation. The speed of water evaporation in a wind with a speed of 6(m/s) at an air temperature of 40 ℃ can be 50 percent higher than the speed of water evaporation at the same wind speed at an air temperature of 30 ℃. At wind speeds of 3, 5, and 4 (m/s), the evaporation of wind at a temperature of 40 ℃ is at least 30 percent higher than at the same wind speeds specified at a temperature of 30 ℃. Wind temperature, velocity, and surface area of water are among the factors affecting water evaporation by increasing kinetic energy and creating a moisture difference between air and water, which causes water evaporation. At night, when the effect of solar radiation decreases, it can be said that the effect of wind on water evaporation is very high. Keywords: CFD, Evaporation, Energy, Experimental, Wind. https://jwsc.gau.ac.ir/article_7552.html سابقه و هدف: آب بدون درآمد (NRW)، شامل تلفات واقعی (نشت‌های فیزیکی از لوله‌ها و اتصالات) و تلفات ظاهری (مصارف ثبت‌نشده ناشی از خطاهای کنتور، انشعابات غیرمجاز یا خطاهای ثبت داده)، یکی از چالش‌های اصلی شبکه‌های توزیع آب شهری در مناطق خشک و نیمه‌خشک مانند ایران است. این پدیده کارایی اقتصادی و عملیاتی شبکه‌های آبرسانی را کاهش می‌دهد و هزینه‌های بهره‌برداری را افزایش می‌دهد. در شهر طبس، واقع در استان خراسان جنوبی، با اقلیم گرم و خشک، محدودیت منابع آبی و رشد جمعیت، مدیریت بهینه آب شرب از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. زون یک شبکه توزیع آب طبس گلشن به دلیل وسعت و اهمیت آن به‌عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد. این پژوهش با هدف توسعه مدل هیدرولیکی شبکه توزیع آب زون یک، کالیبراسیون دقیق مدل با استفاده از داده‌های میدانی، برآورد دقیق میزان آب بدون درآمد و تفکیک مؤلفه‌های تلفات واقعی و ظاهری انجام شد. نوآوری این مطالعه در ترکیب روش‌های بیلان آبی، تحلیل حداقل جریان شبانه و رویکرد FAVAD برای برآورد دقیق نشت و ارائه راهکارهای عملی برای کاهش تلفات در مناطق کویری است. این پژوهش با اهداف نشریه پژوهش‌های حفاظت آب و خاک هم‌راستاست، زیرا به مدیریت پایدار منابع آبی، کاهش هدررفت آب و ارتقای بهره‌وری شبکه‌های آبرسانی در شرایط کم‌آبی کمک می‌کند. این مطالعه همچنین با استفاده از داده‌های میدانی و مدل‌سازی پیشرفته، رویکردی علمی برای تحلیل و مدیریت منابع آبی در مناطق با زیرساخت‌های فرسوده یا نظارت محدود ارائه می‌دهد، که می‌تواند به‌عنوان الگویی برای سایر مناطق مشابه در ایران و جهان مورد استفاده قرار گیرد.. مواد و روش‌ها: مطالعه در زون یک شبکه توزیع آب شهر طبس گلشن، واقع در استان خراسان جنوبی، انجام شد. این منطقه به دلیل اقلیم گرم و خشک و محدودیت منابع آبی، چالش‌های جدی در تأمین آب شرب دارد. مدل هیدرولیکی شبکه با استفاده از نرم‌افزار WaterGEMS و بر اساس نقشه‌های به‌روز AutoCAD و GIS توسعه یافت. این نقشه‌ها شامل اطلاعات دقیق لوله‌ها، شیرآلات، مخازن و گره‌های شبکه بود که با دقت بالا به مدل منتقل شدند. داده‌های مصرف 2640 مشترک در دوره‌های چهارم و پنجم سال 1400 (مهر و آبان) شامل متوسط مصرف ساعتی، نوع کاربری (مسکونی، تجاری، فضای سبز و غیره) و مختصات جغرافیایی جمع‌آوری شد. این داده‌ها برای تعیین الگوی مصرف و تخصیص تقاضا به گره‌های مدل استفاده شدند. داده‌های میدانی شامل دبی خروجی مخزن از سیستم تله‌متری، فشار ساعتی از دو لاگر فشار خودکار در مناطق امیرالمؤمنین و مسکن مهر، داده‌های فلومتر خط انتقال و اندازه‌گیری‌های دستی فشار و دبی در نقاط مختلف شبکه بود. کالیبراسیون مدل در دو سطح ماکرو (تطبیق دبی خروجی مخزن) و میکرو (تطبیق فشار در گره‌های خاص) انجام گرفت. برای کالیبراسیون ماکرو، دبی خروجی مخزن با داده‌های تله‌متری مقایسه شد و برای کالیبراسیون میکرو، فشارهای ثبت‌شده توسط لاگرها با فشارهای شبیه‌سازی‌شده تطبیق داده شد. تحلیل حداقل جریان شبانه (ساعات 1 تا 5 بامداد) برای تخمین دبی نشت و تفکیک تلفات واقعی از ظاهری به کار رفت. ضریب امیتر و توان فشار بر اساس روش FAVADمطابق نشریه 556 شرکت آب و فاضلاب) محاسبه شد، که در آن توان فشار برای ترک‌های طولی 5/1 فرض شد. ضرایب زبری لوله‌ها بر اساس جنس (PE، GRP، آزبست) و عمر لوله‌ها تعیین و در فرآیند کالیبراسیون اصلاح شد. آزمایش میدانی افزایش فشار در روزهای 15 و 16 آذر 1400 برای بررسی رابطه فشار و دبی انجام شد، که طی آن فشار تنظیمی شیر فشارشکن از 1/1 به 9/1 بار افزایش یافت و سپس به 0/1 بار کاهش یافت. این آزمایش به تحلیل تأثیر فشار بر نشت و مصرف کمک کرد.. یافته‌ها: نتایج مدل‌سازی نشان داد که میانگین آب بدون درآمد در زون یک طبس حدود 5/37 درصد از آب ورودی به شبکه است، که بیش از 90 درصد آن به نشت‌های فیزیکی (تلفات واقعی) و مابقی به تلفات ظاهری (خطاهای کنتور و مصارف ثبت‌نشده) اختصاص دارد. کالیبراسیون مدل هیدرولیکی با داده‌های مهر و آبان 1400 نشان داد که دبی خروجی شبیه‌سازی‌شده با داده‌های واقعی تطابق خوبی دارد. اختلاف فشار بین مدل و داده‌های لاگرها در ساعات 13 تا 19 حدود یک متر بود، که احتمالاً ناشی از فرض الگوی مصرف یکنواخت، توزیع همگن نشت یا خطاهای کالیبراسیون ضرایب زبری است. تحلیل حداقل جریان شبانه نشان داد که دبی نشت در ساعات کم‌مصرف بین 16 تا 22 لیتر بر ثانیه متغیر است. ضریب امیتر برای مناطق امیرالمؤمنین و مسکن مهر به ترتیب 002/0 و 000653/0 محاسبه شد، که نشان‌دهنده تفاوت در شدت نشت بین این مناطق است. آزمایش میدانی افزایش فشار از 1/1 به 9/1 بار نشان داد که دبی در ساعات اوج مصرف تا 2/1 لیتر بر ثانیه افزایش می‌یابد، در حالی که در ساعات کم‌مصرف این افزایش حدود 2/0 لیتر بر ثانیه بود. توان فشار شبکه بین 32/1 تا 5/1 برآورد شد، که با نوع شکستگی‌های غالب (ترک‌های طولی و جداشدگی‌ها) همخوانی دارد. داده‌های تله‌متری مخزن نشان داد که دبی خروجی در تیرماه به 62 لیتر بر ثانیه و در آبان به 42 لیتر بر ثانیه می‌رسد، که تحت تأثیر شرایط اقلیمی (گرمای تابستان و استفاده از کولرهای آبی) و تنظیمات شیر فشارشکن است. تحلیل داده‌های مصرف مشترکین نشان داد که میانگین مصرف در دوره چهارم 8/16 لیتر بر ثانیه و در دوره پنجم 07/13 لیتر بر ثانیه بود، که کاهش در دوره پنجم احتمالاً ناشی از تغییرات فصلی است. بررسی‌ها نشان داد که کاربری مسکونی بیش از 90 درصد مصرف را تشکیل می‌دهد. همچنین، افزایش سالانه مصرف با شیب 15/1 لیتر بر ثانیه و سرانه مصرف اضافی 9/24 لیتر به ازای هر مشترک، نشان‌دهنده رشد تقاضا در منطقه است. نتیجه گیری: این پژوهش با استفاده از مدل‌سازی هیدرولیکی در نرم‌افزار WaterGEMS و کالیبراسیون دقیق با داده‌های میدانی، ابزار مؤثری برای تحلیل آب بدون درآمد در شبکه توزیع آب زون یک طبس ارائه کرد. میزان 5/37 درصدی آب بدون درآمد، با غلبه نشت‌های فیزیکی (بیش از 90 درصد)، نیاز به اقدامات فوری برای مدیریت فشار و نشت‌یابی را برجسته می‌کند. نوآوری مطالعه در استفاده از روش FAVAD، تحلیل حداقل جریان شبانه و ارائه ضرایب امیتر منطقه‌ای است که برای مناطق مشابه با اقلیم خشک قابل‌تعمیم است. تنظیم دقیق شیر فشارشکن می‌تواند نشت را به‌طور قابل‌توجهی کاهش دهد، به‌ویژه در ساعات اوج مصرف که افزایش فشار تأثیر بیشتری دارد. محدودیت‌هایی نظیر کمبود داده‌های به‌روز، تعداد محدود تجهیزات اندازه‌گیری (تنها دو لاگر فشار و یک فلومتر) و فرض‌های ساده‌ساز مدل (مانند الگوی مصرف یکنواخت) دقت نتایج را تحت تأثیر قرار داد. پیشنهاد می‌شود برای بهبود دقت، داده‌های فشار و دبی در فصول مختلف با تجهیزات دقیق‌تر (مانند حسگرهای هوشمند) جمع‌آوری شود، که می‌تواند منجر به کاهش ۱۵-۲۵ درصدی تلفات واقعی از طریق پایش مستمر و تشخیص زودهنگام نشت شود. عملکرد شیرهای فشارشکن به‌طور مستمر پایش گردد، که بر اساس مطالعات مشابه، می‌تواند نشت را تا ۲۰-۳۰ درصد کاهش دهد. الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای تخمین دقیق‌تر مصرف و نشت به کار گرفته شوند، که پتانسیل کاهش ۲۰ درصدی NRW را دارد. توسعه مناطق مدیریت‌شده و نصب تجهیزات پایش مستمر نیز می‌تواند به کاهش تلفات تا ۱۵-۲۰ درصد کمک کند. این یافته‌ها نه‌تنها برای بهبود بهره‌وری شبکه‌های آبرسانی در مناطق خشک مفید است، بلکه با اهداف نشریه پژوهش‌های حفاظت آب و خاک در حفاظت از منابع آبی و ارتقای مدیریت پایدار هم‌راستاست. نتایج این مطالعه می‌تواند به‌عنوان راهنمایی برای برنامه‌ریزی و اجرای اقدامات کاهش تلفات در سایر شهرهای کویری ایران و مناطق مشابه در سطح جهانی مورد استفاده قرار گیرد. https://jwsc.gau.ac.ir/article_7555.html سابقه و هدف: امروزه با توجه به افزایش ورود آلاینده‌ها به آب‌های سطحی و رودخانه‌ها، مطالعه فرآیند اختلاط آلاینده‌ها در رودخانه‌ها از اهمیت زیادی برخوردار است. اختلاط در آبراهه‌ها تحت تأثیر عوامل متعددی نظیر آشفتگی، غیر یکنواختی سرعت و حرکت مولکولی انجام می‌گیرد. جریان‌های ثانویه، یکی از عوامل مؤثر بر ضرایب اختلاط است که افزایش پارامتر مذکور می‌تواند منجر به بهبود در فرآیند اختلاط گردد. از ضرایب مهم اختلاط می‌توان به ضریب پراکندگی طولی اشاره کرد که از روش‌های نظری و تجربی قابل برآورد می‌باشد. یکی از راه‌کارهای بهبود توان خودپالایی رودخانه‌ها، افزایش مقدار آشفتگی در رودخانه می‌باشد. کارگذاری سازه‌هایی مانند سازه‌های حفاظت دیواره رودخانه از جمله انواع آبشکن‌ها، سرریزهای مستغرق و صفحات مستغرق بدلیل الگوی جریانی که در اطراف و بین خود ایجاد می-کنند می‌توانند موجب افزایش آشفتگی و جریان‌های ثانویه و در نتیجه کمک به بهبود اختلاط آلاینده‌ها شود. هدف از تحقیق حاضر بررسی تأثیر کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه بر فرآیند اختلاط و ضریب پراکندگی طولی، در مسیر پیچان‌رودی به روش آزمایشگاهی می‌باشد. برای این منظور آزمایش‌های ردیابی در پیچان‌رود آزمایشگاهی با بستر رسوبی و در شرایط با و بدون سرریزهای قوس رودخانه انجام گرفت. مواد وروش‌ها: آزمایش‌های تحقیق حاضر در آزمایشگاه هیدرولیک و مدل‌های فیزیکی گروه مهندسی آب دانشگاه گیلان، در فلومی مستطیلی به طول 16 متر و عرض 5/1 انجام گرفت. به‌منظور ایجاد مسیر پیچان‌رودی به‌کمک ورق‌های فلزی مسیر پیچان‌رودی متشکل از 8 قوس با شعاع 5/0 متر ایجاد شد و سپس کف پیچان‌رود به کمک ماسه معدنی به قطر 5/2 میلی‌متر پوشانده شد. برای انجام آزمایش‌های ردیابی از محلول آب و نمک بعنوان ماده ردیاب استفاده شد. در هر آزمایش غلظت جریان در دو نقطه ابتدا و انتهای بازه‌های مورد آزمایش به کمک دو دستگاه Ecمتر اندازه‌گیری و سپس تغییرات منحنی غلظت شوری در دونقطه ابتدای مسیر پیچان‌رودی و انتهای هر یک از قوس‌ها، اندازه‌گیری شد. در ادامه با به‌کارگیری نمودارهای تغییرات زمانی غلظت، چگونگی توزیع، انتقال و تغییرات ردیاب در بازه‌ها و دبی‌های مختلف بررسی و سپس ضریب پراکندگی طولی به‌کمک روش روندیابی برآورد شده و مقایسه بین اثر پارامترهای هیدرولیکی و کارگذاری سرریز بر آن‌ها انجام شد. یافته‌ها: نتایج آزمایش‌ها نشان داد که با افزایش دبی واحد عرض از m3/m.s 014/0 به 022/0 پارامتر Cr (بیانگر اختلاف بیشینه غلظت ورودی و خروجی به بازه مورد آزمایش) در غالب آزمایش‌ها با کاهش مقدار تا 97 درصد، پارامتر Tpr (بیانگر اختلاف زمان نسبی رسیدن به بیشینه غلظت در دو نقطه اندازه‌گیری) در اغلب آزمایش‌ها با کاهش مقدار تا 90 درصد، پارامتر Tdr (بیانگر اختلاف زمان نسبی خروج ابر ردیاب از بازه مورد مطالعه) در غالب آزمایش‌ها با کاهش مقدار تا 60 درصد، پارامتر U (نشان‌دهنده سرعت انتقال ردیاب) در تمامی آزمایش‌ها با افزایش مقدار تا 85 درصد و پارامتر DL (بیانگر ضریب پراکندگی طولی) در غالب آزمایش‌ها با افزایش مقدار تا 98 درصد مواجه شده‌اند. تجزیه و تحلیل نتایج حاکی از آن است که افزایش مسیر پیمایش غلظت تزریق شده، منجر به بهبود شاخص‌های مرتبط با کاهش غلظت شوری به عنوان نماد آلایندگی می‌شود. به‌طوری‌که پارامترهای Cr و DL به‌ترتیب با 66 و 96 درصد افزایش مقدار بیشترین تغییرات را داشتند. مقایسه نتایج نشان داد که با کارگذاری سرریز قوس رودخانه در دو طرف مسیر با نسبت 5/2 برابری فاصله به طول سرریزها پارامترهای Cr و DL به‌ترتیب 94 درصد افزایش و 95 درصد کاهش یافتند. پارامترهای مذکور با کارگذاری سرریز در قوس داخلی با نسبت 5/2 برابری فاصله به طول سرریزها به‌ترتیب با افزایش مقدار تا 94 درصد و کاهش مقدار تا 97 درصد، با کارگذاری سازه در دو طرف مسیر پیچان‌رودی با نسبت 5 برابری فاصله یه طول سرریزها با کاهش مقدار و با کاهش فاصله کارگذاری سرریزها به 7/1 برابری نسبت فاصله به طول سرریزها با افزایش مقدار تا 94 درصد حاصل گردیدند. مقایسه پارامترهای سنجش زمانی توزیع و انتقال ردیاب شامل Tpr و Tdr حاصله از آزمایش‌های بدون سازه و با کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه با آرایش‌های مختلف نشان داد که با نصب سازه‌ها پارامترهای مذکور با افزایش مقدار مواجه شدند. به‌طوری که پارامتر Tpr بدنبال کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه در دو طرف مسیر پیچان‌رودی با نسبت 5/2 برابری فاصله به طول سرریزها با 66 درصد افزایش مقدار، با کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه تنها در قوس داخلی با نسبت 5/2 برابری فاصله به طول سرریزها تا 61 درصد افزایش مقدار، با کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه در دو طرف مسیر با نسبت فاصله به طول سرریزها برابر با 5، تا 49 درصد و با کارگذاری سرریزها در دو طرف مسیر پیچان‌رودی با نسبت 7/1 برابری فاصله به طول سرریزها تا 48 درصد افزایش مقدار نسبت به حالت بدون سرریز داشت. همچنین پارامتر Tdr نیز در اغلب موارد پس از کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه با آرایش‌های مختلف با افزایش مقدار تا 84 درصد مواجه شده است. تجزیه و تحلیل نتایج حاکی از آن است که کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه با آرایش‌های مختلف و افزایش موانع منجر به کاهش سرعت انتقال ردیاب (پارامتر U) شده است.نتیجه‌گیری: تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد که در آزمایش‌های انجام گرفته بر روی بستر رسوبی، با افزایش متوسط سرعت و تلاطم جریان، پارامتر Cr با کاهش مقدار و پارامتر DL با افزایش مقدار مواجه شده است. همچنین افزایش مسافت نسبی و تعداد قوس‌های آبراهه منجر به افزایش پارامتر Cr و DL گردیده است. نتایج حاکی از آن است که به‌طور کلی با کارگذاری سرریزهای قوس رودخانه با آرایش‌های مختلف در اغلب موارد پارامتر Cr با افزایش مقدار و پارامتر DL با کاهش مقدار مواجه شده است. از این میان کارگذاری سرریزها در دو طرف مسیر با نسبت 7/1 برابری فاصله به طول سرریزها بدلیل افزایش همزمان دو پارامتر Cr و DL عملکرد بهتری داشت. https://jwsc.gau.ac.ir/article_7626.html سابقه و هدف: تنش شوری یکی از چالش‌های اصلی در عرصه‌های طبیعی و مراتع، به ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک است که اثرات منفی قابل توجهی بر رشد و عملکرد گیاهان دارد. این تنش با اختلال در جذب آب و عناصر غذایی ضروری مانند فسفر، نیتروژن و پتاسیم، رشد گیاهان را محدود کرده و رشد و عملکرد آن‌ها را کاهش می‌دهد. قارچ‌های میکوریزا آربوسکولار (AMF) به عنوان همزیست‌های ریشه، نقش مهمی در بهبود جذب عناصر غذایی، افزایش مقاومت گیاهان به تنش‌های محیطی و کاهش جذب یون‌های سمی مانند سدیم ایفا می‌کنند. گیاه دارویی دیوخار ترکمنی (Lycium depressum) به دلیل مقاومت نسبی به شوری و خشکی، نقش مهمی در تثبیت خاک و حفظ تنوع زیستی در مناطق خشک و نیمه‌خشک دارد. با این حال، اطلاعات محدودی در مورد تأثیر همزیستی با قارچ‌های مایکوریزا بر جذب عناصر غذایی و تحمل این گیاه به شوری وجود دارد. هدف این پژوهش، بررسی تأثیر سطوح مختلف تنش شوری و تلقیح با قارچ‌های مختلف AMF (شامل Funneliformis mosseae، Rhizophagus intraradices و ترکیب F. mosseae + R. intraradices) بر جذب عناصر غذایی (سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و فسفر) و درصد کلونیزاسیون ریشه در گیاه L. depressum است. این مطالعه با هدف توسعه راهکارهای زیستی مؤثر برای بهبود استقرار و پایداری این گونه ارزشمند در اکوسیستم‌های شور و ارائه راهکارهایی برای مدیریت بهینه مراتع تخریب‌شده انجام شده است.مواد و روش‌ها:این پژوهش به صورت آزمایش گلدانی به‏صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کاملاً تصادفی با چهار تکرار در مجموع با 64 واحد آزمایشی در گلخانه دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال ۱۴۰۱ انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل دو فاکتور بودند: 1) تلقیح با قارچ‌های مایکوریزا آربوسکولار (AMF) در چهار سطح: ) تیمارهای قارچ Funneliformis mosseae (F1)، Rhizophagus intraradices (F2)، ترکیب F. mosseae + R. intraradices (F1+F2) و شاهد بدون قارچ، (F0)؛ ۲) سطوح مختلف تنش شوری ناشی از کلرید سدیم در چهار سطح: شاهد (شوری خاک رویشگاه معادل ۶ دسی‌زیمنس بر متر) و سطوح ۱۰، ۱۴ و ۱۸ دسی‌زیمنس بر متر. قلمه‌های گیاه دیوخار ترکمنی L. depressum از تپه‌های مرتع قره‌قره بزرگ برداشت و پس از ریشه‌دار شدن در بستر ماسه بادی شسته شده، به گلدان‌های حاوی خاک استریل‌شده رویشگاه منتقل شدند. زادمایه قارچی به اندازه 60 گرم (حاوی ۶۰ اسپور در هر گرم) به صورت یک لایه نازک تلقیح شده در فاصله 1 سانتیمتری زیر ریشه به گلدان‌ها اضافه شد و سطوح شوری به صورت تدریجی اعمال گردید. گیاهان به مدت دو سال تحت شرایط کنترل‌شده گلخانه‌ای متوسط دما حداقل 21 و حداکثر 27 درجه ‌سانتیگراد و شدت نور 8 ساعت تاریکی و 16 ساعت روشنایی با حفظ رطوبت ۷۰ تا ۸۰ درصد ظرفیت زراعی، نگهداری شدند. غلظت عناصر غذایی (سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و فسفر) در برگ‌ها و ریشه‌ها اندازه‌گیری شد. درصد کلونیزاسیون ریشه با روش رنگ‌آمیزی تریپان بلو و شمارش ساختارهای قارچی با استفاده از میکروسکوپ نوری تعیین گردید. داده‌ها با استفاده از مدل خطی عمومی (GLM) در نرم‌افزار Minitab نسخه ۱۹ تحلیل و مقایسه میانگین‌ها با آزمون توکی در سطح احتمال ۵ درصد انجام شد. نمودارها نیز با نرم‌افزار Excel 2016 ترسیم گردیدند.یافته‌ها:نتایج این پژوهش نشان داد که افزایش سطوح شوری منجر به کاهش معنی‌دار رشد و جذب عناصر غذایی در گیاه دیوخار ترکمنی می‌شود. با این حال، تلقیح با قارچ‌های میکوریزا آربوسکولار (AMF)، به ویژه تیمار ترکیب (F1+F2)، تأثیر مثبتی بر جذب عناصر داشت. در تیمارهای مایکوریزایی، غلظت عناصر پتاسیم، کلسیم، منیزیم و فسفر در برگ‌ها به طور معنی‌داری افزایش یافت .(p<0.05) بیشترین میزان جذب این عناصر در سطح شوری ۶ دسی‌زیمنس بر متر (S1) مشاهده شد، در سطح شوری S1، تیمار ترکیبی F1+F2 جذب فسفر را تا دو برابر و جذب کلسیم را تا بیش از دو برابر نسبت به شاهد افزایش داد. همچنین، در همین سطح شوری، درصد کلونیزاسیون ریشه در تیمار F1+F2 به 325/26 درصد رسید که ۳۹ برابر بیشتر از شاهد بود. با افزایش شوری به سطوح ۱۰، ۱۴ و ۱۸ دسی‌زیمنس بر متر(S2، S3 و S4)، تأثیر مثبت تیمار ترکیبی F1+F2 بر جذب عناصر و کلونیزاسیون ریشه کاهش یافت، اما همچنان نسبت به شاهد برتری داشت. به عنوان مثال، در سطح شوری S4، جذب پتاسیم در تیمار F1+F2 نسبت به شاهد بیش از دو برابر افزایش یافت. علاوه بر این، تیمار F1+F2 در تمام سطوح شوری، جذب کلسیم و منیزیم را به طور معنی‌داری بهبود بخشید، به‌طوری که در سطح شوریS4، جذب کلسیم در این تیمار بیش از سه و نیم برابر شاهد بود. همچنین ترکیب قارچی F1+F2جذب سدیم را در ریشه (تا ۵۰٪) و برگ (تا 3/64٪) کاهش داد، به ویژه در سطوح بالا شوری، و با ایجاد اثر هم‌افزایی، تحمل گیاه به شوری را بهبود بخشید. این یافته‌ها نشان می‌دهد که ترکیب قارچی F1+F2 می‌تواند به عنوان یک راهکار مؤثر برای بهبود جذب عناصر غذایی و افزایش تحمل گیاه L. depressum به تنش شوری مورد استفاده قرار گیرد.نتیجه‌گیری کلی:این پژوهش نشان داد که تنش شوری به طور معنی‌داری جذب عناصر غذایی (سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و فسفر) و کلونیزاسیون ریشه توسط قارچ‌های میکوریزا آربوسکولار (AMF) در گیاه L. depressum را تحت تأثیر قرار می‌دهد. با این حال، تلقیح با ترکیب دو گونه قارچ (F1+F2)، به ویژه در سطوح پایین‌تر شوری، اثرات نامطلوب شوری را به طور مؤثری تعدیل کرد. تیمار ترکیبی F1+F2 با بهبود جذب عناصر ضروری مانند کلسیم و منیزیم (در برخی سطوح شوری تا چند برابر بیشتر از شاهد) و افزایش چشمگیر کلونیزاسیون ریشه (در شوری سطح یک تا ۳۹ برابر و در سایر سطوح نیز افزایش قابل توجه)، نقش بسزایی در کاهش اثرات منفی شوری ایفا نمود. علاوه بر این، ترکیب قارچی F1+F2 جذب سدیم را در ریشه تا ۵۰٪ و در برگ تا ۳/۶۴٪ کاهش داد، به ویژه در سطوح بالای شوری، و با ایجاد اثر هم‌افزایی، تحمل گیاه به شوری را بهبود بخشید. این یافته‌ها نشان می‌دهد که استفاده از این ترکیب قارچی می‌تواند به عنوان یک راهکار مؤثر در مدیریت تنش شوری در گیاه دیوخار ترکمنی و احتمالاً سایر گونه‌های مشابه، مورد توجه قرار گیرد. این امر به ویژه در پروژه‌های احیای مراتع شور و توسعه پایدار بهره‌برداری از اراضی در مناطق خشک و نیمه‌خشک که با مشکل شوری خاک مواجه هستند، اهمیت دارد. https://jwsc.gau.ac.ir/article_7654.html سابقه و هدف: در حوضه‌های آبریز با ذی‌نفعان گوناگون، تضمین توزیع عادلانه منابع آب و مزایای حاصل از آن‌، جنبه‌ای اساسی از مدیریت یکپارچه منابع آب است. این مسئله زمانی پیچیده‌تر می‌شود که یکی از طرفین، باوجودآنکه منبع اصلی حوضه آبریز است، به دلیل نابرابری در توزیع ثروت، کمتر از دیگری توسعه‌یافته باشد. در چنین مواردی، دستیابی به توزیع عادلانه منافع بین ذی‌نفعان بسیار مهم است، به‌ویژه هنگامی که طرفین پتانسیل همکاری پایدار را داشته باشند که این امر می‌تواند منجر به منافع جمعی بیشتری شود. نظریه بازی‌های همکارانه (CGT) چارچوب مناسبی را برای پرداختن به تخصیص عادلانه منافع در چنین محیط‌های رقابتی فراهم می‌کند. بااین‌حال، تعیین مقادیر منافع در تابع هدف، با درنظرگرفتن ائتلاف‌های گوناگون ذی‌نفعان، می‌تواند بسیار چالش‌برانگیز باشد. یادگیری تقویتی (RL) ابزاری ارزشمند برای تعیین مزایای سطوح مختلف همکاری شامل همکاری کامل، همکاری جزئی و عدم همکاری بین ذی‌نفعان فراهم می‌کند. این مطالعه از رویکرد نظریه بازی‌ها همکارانه - یادگیری تقویتی (CGT-RL) برای بررسی دو حوضه آبریز مجاور کارون شمالی و زاینده‌رود استفاده می‌کند. سه استان ذی‌نفع اصلی در این دو حوضه، شامل استان چهارمحال بختیاری، اصفهان و خوزستان، در مورد تخصیص آب و نیز توزیع (تقسیم) عادلانه و کارآمد مزایای حاصل از مصرف آن اختلاف‌نظر دارند که این اختلافات در چند سال گذشته افزایش‌یافته است. در این مقاله برای نخستین‌بار از روش CGT-RL برای پرداختن به این چالش دنیای واقعی در یک سیستم آبی بزرگ استفاده شد. هدف از این پژوهش استفاده از چارچوب مذکور برای تخصیص عادلانه و کارای مزایای ناشی از مصارف آب در حالت ایجاد ائتلاف بزرگ و همکاری کامل میان این سه ذی‌نفع است. این چارچوب پیشنهادی، RL و CGT را ترکیب می‌کند تا به دو ضعف اصلی رویکردهای غالب در پژوهش‌های پیشین برای به حداکثر رساندن و توزیع مزایا در سیستم‌های منابع آب دارای چند ذی‌نفع بپردازد. نخستین ضعف کاربرد روش‌های بهینه‌سازی مرسوم، بیشینه‌سازی کل مزایای سیستم بدون توجه به نحوه توزیع (تقسیم) آن بین ذی‌نفعان است. این روش‌ها فرض می‌کنند که بین ذی‌نفعان یک سیستم همکاری کاملی وجود دارد و پویایی تصمیم‌گیری افراد و منفعت هر یک از آن‌ها را نادیده می‌گیرد. راه‌حل‌های بازی‌های همکارانه می‌تواند باعث فراهم‌شدن انگیزه‌های قوی در تصمیم‌گیران فردی و نیز تسهیل همکاری جهت دستیابی به راه‌حل بهینه گردد. بااین‌حال، به‌دست‌آوردن اطلاعات موردنیاز برای استفاده از آن‌ها بسیار چالش‌برانگیز و از نظر محاسباتی پیچیده است. این منجر به دومین ضعف کاربردهای نظریه بازی در مطالعات قبلی منابع آب شده که فرضیات ساده‌کننده‌ای را در مورد مزایای دست‌یافتنی طرفین تحت سطوح مختلف همکاری ایجاد می‌کردند. به‌طورکلی هدف پژوهش حاضر توانمندسازی ذی‌نفعان گوناگون از طریق ایجاد ائتلاف و همکاری گروهی (عقلانیت جمعی) برای دستیابی به منافع فردی (عقلانیت فردی) بیشتر است.مواد و روش‌ها: بر اساس روش CGT-RL ابتدا مزایای قابل‌دستیابی تحت هر ائتلاف ممکن، شامل ائتلاف بزرگ (همکاری کامل)، ائتلاف‌های کوچک (همکاری جزئی) و عدم تشکیل ائتلاف (عدم همکاری)، با به‌کارگیری الگوریتم یادگیری Q به دست می‌آید. در مرحله دوم، از روش‌های حل بازی مشارکتی شامل چانه‌زنی نش - هارسانی، ارزش شپلی و نکلئولوس برای توزیع عادلانه مزایای حاصل از همکاری کامل بین ذینفعان، با درنظرگرفتن مفاهیم مختلف انصاف، استفاده می‌شود. ذی‌نفعان (بازیکنان) شامل استان‌های اصفهان، چهارمحال بختیاری و خوزستان هستند. سطوح مختلف همکاری شامل همکاری کامل، همکاری جزئی و عدم همکاری است. در همکاری کامل، سیستم توسط یک عامل مدیریت می‌شود که سعی در بهینه‌سازی تابع هدف برای کل سیستم دارد. در همکاری جزئی، سیستم یک سیستم دوعاملی است که یک عامل مسئول ائتلاف دو استان همکار و دیگری مسئول بهینه‌سازی تابع هدف برای استان غیر همکار است. در عدم همکاری، سیستم سه عامل دارد که هر کدام به طور جداگانه مسئول یک استان هستند و هر عامل سعی می‌کند تابع هدف را برای استانی که مسئول آن است، به حداکثر برساند. تابع هدف یک تابع خطی شامل میزان برداشت آب از رودخانه‌ها توسط هر استان و میانگین بهره‌وری اقتصادی ماهانه استان‌ها به‌ازای هر مترمکعب برداشت آب است. داده‌های ورودی برای بهینه‌سازی شامل میانگین بهره‌وری اقتصادی ماهانه هر استان به‌ازای هر مترمکعب برداشت آب، حجم برداشت ماهانه آب توسط استان‌ها، میانگین حجم تخلیه رودخانه در هر استان، حداکثر و حداقل مقادیر برداشت و ذخیره سالانه آب توسط هر استان است. یافته‌ها: یافته‌های پژوهش نشان می‌دهد که در صورت همکاری کامل میان ذی‌نفعان (ایجاد ائتلاف بزرگ)، منافع طرفین در مقایسه با سایر سطوح همکاری افزایش می‌یابد. در حالت عدم همکاری یعنی با ادامه وضع موجود سهم هر استان از مزایای حاصل از برداشت و مصارف آب رودخانه‌های کارون شمالی و زاینده‌رود (متوسط درآمد سالانه کل) برای اصفهان 72/478765، خوزستان 33/421791 و برای چهارمحال بختیاری 39/156881 میلیارد ریال برآورد می‌گردد. در صورت همکاری کامل و ایجاد ائتلاف بین تمام استان‌های ذینفع مقادیر درآمد سالانه محاسبه‌شده با استفاده از روش بهینه سازی کل سیستم (الگوریتم یادگیری Q) برای استان‌های اصفهان، خوزستان و چهارمحال بختیاری به‌ترتیب 17/1641776، 94/503201 و 8/179054 میلیارد ریال افزایش می‌یابد. این مقادیر 54 درصد بیشتر از حالت عدم همکاری (وضع موجود) و حدود 30 تا 40 درصد بیشتر از حالت همکاری جزئی (ایجاد ائتلاف‌های کوچک) است. بازتوزیع درآمدهای حاصل از همکاری کامل بین ذینفعان بر اساس راه‌حل چانه‌زنی نش - هارسانی برای سه استان اصفهان، خوزستان و چهارمحال بختیاری به ترتیب 88/900963، 49/843989 و 55/579079 میلیارد ریال است. بر اساس روش ارزش شپلی، این مقادیر برای سه استان اصفهان، خوزستان و چهارمحال بختیاری به ترتیب 48/1006962، 57/798112 و 86/518957 میلیارد ریال و در روش نوکلولئوس، درآمد‌های توزیع‌یافته میان سه استان اصفهان، چهارمحال بختیاری و خوزستان به ترتیب 26/886626، 96/847094 و 69/590311 میلیارد ریال در سال است. اصفهان (ESF) با داشتن درآمد بیشتر به دلیل مزیت صنعتی بودن و توسعه یافتگی، بالاترین سهم از بازتوزیع درآمد (حدود ۳۸-۴۳٪) را به خود اختصاص می‌دهد. چهارمحال بختیاری (CHB) تحت روش نوکلولئوس، ثبات بیشتری کسب می‌کند، زیرا این روش تخصیص خود را کمی افزایش می‌دهد تا نارضایتی را کاهش دهد. سهم خوزستان (KHZ) در تمام روش‌ها از بازتوزیع درآمد بهینه سازی کل سیستم ۳۴-۳۶٪ است. نتیجه‌گیری: رویکرد CGT-RL برای توزیع درآمد حاصل از برداشت و مصرف آب از رودخانه‌های کارون شمالی و زاینده‌رود بین سه استان اصلی ذی‌نفع به کار گرفته شد. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که با ظرفیت محاسباتی و امکان پیاده‌سازی الگوریتم یادگیری Q، روش CGT-RL می‌تواند مسائل بسیار پیچیده‌تری را در مدت‌زمان معقولی حل کند. ترکیب RL و CGT فرصتی را برای بررسی سیاست‌های هماهنگ فراهم می‌کند که علاوه بر به حداکثر رساندن منافع کل سیستم، تخصیص عادلانه و کارای منافع را نیز در نظر می‌گیرد. طبق نتایج، ذی‌نفعان می‌توانند با همکاری کامل و هماهنگی سیاست‌های بهره‌برداری، منافع خود را از برداشت مشارکتی آب از رودخانه‌های زاینده‌رود و کارون شمالی افزایش دهند. یافته‌های پژوهش نشان می‌دهد که در صورت همکاری کامل بین استان‌ها، درآمد طرفین نسبت به سایر سطوح همکاری افزایش می‌یابد که می‌توان با استفاده از روش‌های حل بازی‌های همکارانه این مزایای افزایشی را میان آنها تقسیم نمود. https://jwsc.gau.ac.ir/article_7707.html سابقه و هدف: مدل‌سازی و پیش‌بینی تغییرات کاربری اراضی جهت استفاده پایدار از زمین و آگاهی از میزان تغییرات احتمالی در آینده امری ضروری است. آشکارسازی و مدل‌سازی این تغییرات با پردازش تصاویر ماهواره‌ای ابزار سودمندی جهت درک تغییرات محیط زیستی مرتبط با فعالیت‌های انسانی به شمار می‌روند. استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور، اطلاعات به‌هنگامی را پیرامون پدیده‌های سطح زمین ارائه می‌دهد. نظارت بر روند این تغییرات به منظور استفاده پایدار از زمین می‌تواند با استفاده از داده‌های سنجش از دور چند زمانی با موفقیت حاصل شود. با توجه به اهمیت زیست‌محیطی منطقه رویشی هیرکانی، تنوع ژنتیکی و کاربردهای اکولوژیکی و گردشگری آن، آگاهی از وسعت تغییرات و تبدیل کاربری‌های مختلف آن مهم‌ترین جنبه برنامه‌ریزی کاربری اراضی و توسعه پایدار است. همچنین، از آنجایی‌که تا کنون پایش تغییرات کاربری اراضی در گذشته و پیش‌بینی آن در آینده در کل منطقه هیرکانی صورت نگرفته است، این پژوهش، با تلفیق مدل زنجیره مارکوف و سلول‌های خودکار تحت عنوان "مارکوف-CA" به شبیه‌سازی و پیش‌بینی تغییرات کاربری اراضی منطقه هیرکانی از گذشته تا آینده می‌پردازد. مواد و روش‌ها: برای آشکارسازی و مدل‌سازی تغییرات کاربری اراضی، تصاویر لندست 5 سنجنده TM سال‌های 2000، 2005 و 2010 و لندست 8 سنجنده OLI سال‌های 2015 و 2020 میلادی تجزیه و تحلیل و مورد استفاده قرار گرفتند. پس از اعمال فیلترهای مکانی، زمانی و ابری (ابرناکی کمتر از 5 درصد)، تصاویر تمام مقاطع زمانی با استفاده از فیلتر میانگین در پلتفرم گوگل ارث انجین (GEE) ترکیب شدند و سپس، با استفاده از الگوریتم یادگیری ماشین نظارت شده جنگل تصادفی در شش کلاس (جنگل، مرتع، کشاورزی، مناطق ساخته شده، اراضی بایر و پهنه‌های آبی) طبقه‌بندی شدند. دقت طبقه‌بندی بر اساس شاخص کاپا و دقت کلی محاسبه شد. شبیه‌سازی کاربری اراضی سال 2020 با استفاده از نقشه‌های کاربری سال‌های 2000 و 2010 و به کمک مدل تلفیقی سلول‌های خودکار و قوانین انتقال رگرسیون لوجستیک در نرم‎افزار MATLAB 2021a انجام گرفت. برای این منظور از متغیرهای مکانی شامل شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی (NDVI)، شاخص تفاضلی نرمال شده آب (NDWI)، شاخص نرمال شده تفاوت مناطق ساخته شده (NDBI)، ارتفاع و شیب به‎عنوان عوامل مؤثر بر تغییرات در الگوریتم جنگل تصادفی استفاده شد. در راستای انتخاب نمونه‌ها برای کاربری‌های در نظر گرفته شده، سعی شد تا نمونه‌ها پراکنش همگن و مناسبی در سطح منطقه داشته باشند. از 70 درصد نمونه‌های برداشت شده به صورت بصری از روی تصویر ماهواره‌ای، برای اجرای مدل (نمونه‌های تعلیمی یا آموزشی) و از 30 درصد باقیمانده برای ارزیابی دقت مدل (نمونه‌های تست یا اعتبارسنجی) استفاده شد. همچنین، مدل مارکوف-CA برای پیش‌بینی تغییرات کاربری اراضی در منطقه هیرکانی برای سال‌های 2070 و 2100 تلفیق شدند. یافته‌ها: بر اساس ارزیابی صحت داده‌های مکانی، برای سال‌های 2000 تا 2020، مقادیر دقت کلی و ضریب کاپا بالاتر از 80 درصد به‌دست آمد که حاکی از انطباق زیاد تصاویر پیش‌بینی شده مدل با واقعیت زمینی و کارایی سامانه GEE در پردازش و طبقه‌بندی تصاویر لندست می‌باشد. در دوره 2000 تا 2010، کاهش 8/3 درصدی در پوشش جنگل و تبدیل آن به اراضی مرتعی و کشاورزی رخ داد. در دوره 2010 تا 2020 بیشترین میزان تبدیل از کاربری مرتع به کشاورزی به وسعت 872,78 هکتار بود. با مدل سلول‌های خودکار و قوانین رگرسیون لجستیک، شاخص کاپا برای پیش‌بینی کاربری‌ها در سال‌های 2070 و 2100 به ترتیب 76 و 72 درصد به‌دست آمد. ضریب کاپای حاصل از مقایسه این دو نقشه با مقدار 31/87 درصد نشان‌دهنده قابلیت بالای مدل مارکوف-CA در شبیه‌سازی تغییرات کاربری اراضی برای آینده بود. نتایج پیش‌بینی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از تخمین‌گر انتقال مارکوف مبیّن تخریب و کاهش سطح کاربری‌های جنگل، مرتع و پهنه‌های آبی در سال‌های 2070 و 2100 بود. با تغییر پوشش کاربری‌های مختلف بین سال‌های 2020 تا 2070، سطح اراضی جنگلی نسبت به دوره 2020-2000، 168,680 هکتار کاهش خواهد یافت. سطح پهنه‌های آبی نیز تا سال 2070 کاهش خواهد یافت و به میزان 8,667 هکتار به کاربری مرتع تبدیل خواهد شد. تا سال 2100 و طی یک دوره زمانی 30 ساله، سطح اراضی جنگلی 8,900 هکتار کاهش خواهد یافت و به پهنه‌های آبی و اراضی بایر تبدیل خواهد شد. بیشترین تغییرات کاربری اراضی در منطقه مورد مطالعه شامل تبدیل جنگل‌ها به مراتع و اراضی کشاورزی، تبدیل مراتع به کاربری کشاورزی و مناطق ساخته‌شده، و نیز تبدیل پهنه‌های آبی به اراضی بایر بوده است. در واقع، در صورت تداوم روند تغییر کاربری اراضی و تبدیل غیر اصولی آن‌ها به یکدیگر، عرصه‌های منابع طبیعی به‌شدت کاهش خواهند یافت.نتیجه‌گیری: در مجموع، صحت ارزیابی بر اساس شاخص‌های مستخرج از ماتریس خطا مبیّن این بود که سامانه GEE با پردازش داده‌های لندست در سری‌های مختلف زمانی توانست ابزار مهمی جهت ارزیابی و پایش تغییرات کاربری باشد. روند تغییرات در منطقه مورد مطالعه به گونه‌ای بود که کاربری‌های کشاورزی، ساخته شده و بایر روند افزایشی داشتند که دلیل این امر، تبدیل سایر کاربری‌ها به آن‌ها بود. در مقابل، در مقایسه با جنگل و مرتع، بیشترین روند کاهشی در منطقه مربوط به پهنه‌های آبی بود که ادامه این روند تخریب، پیامدهای نامطلوب زیست‌محیطی را به دنبال خواهد داشت. افزایش سطح کاربری‌های مناطق ساخته شده و کشاورزی را می‌توان به در توجیه افزایش جمعیت و گسترش شهرنشینی برای رفع نیازهای غذایی این جمعیت و همچنین مدیریت صحیح در زمینه کشاورزی در نظر گرفت. از آنجاییکه با بررسی تغییرات کاربری اراضی، روندهای مربوط به فرآیندهای تخریب، جنگل‌زدایی، بیابان‌زایی و فقدان تنوع زیستی در یک منطقه مشخص می‌گردد، با آگاهی از این تغییرات در طول زمان، می‌توان چالش‌های آینده را پیش‌بینی کرد و با ارائه اقدامات پیشگیرانه، مدیریت بهتری را اعمال نمود.