در نواحی خشک و نیمه خشک، زمین های بایر و دیم زارها، تبخیر از سطح خاک را می توان عمده ترین بخش از اجزای بیلان آب تلقی نمود که سبب تلفات آب می گردد. رشد سریع جمعیت جهان و متناسب با آن افزایش نیاز آبی اعم از مصارف شرب، صنعت، کشاورزی و توسعه شهری فشار زیادی بر منابع آب مخصوصاً در مناطق خشک و نیمه خشک وارد کرده است. آبیاری فضای سبز شهرها سالانه مقدار زیادی از آب شهری را به خود اختصاص می دهد. این در حالی است که پوشش اکثر مناطق چمن است که آب زیادی جهت رشد و شادابی نیاز دارد. از طرف دیگر، بررسی های آماری پارامتر های هواشناسی نشان می دهد که در ایران حدود 72 درصد از آب حاصل از ریزش های جوی از طریق تبخیر از دسترس خارج می شود. لذا به کارگیری روش های مقابله با کم آبی و مدیریت مصرف آب می تواند تا حدی یکی از راه حل های مناسب گسترش بهینه فضای سبز باشد. با توجه به خشکسالی های اخیر که در مناطق مرکزی و جنوبی کشور اتفاق افتاده، لزوم توجه به الگوهایی که علاوه بر حفظ رطوبت، در جهت کاهش و بهینه سازی مصرف آب عمل نماید، از اهمیت به سزایی برخوردار است. مالچ دهی روش مناسبی برای کاهش هزینه های آبیاری، حذف علف های هرز و نگهداری فضای سبز و حفظ سلامت گیاه است. استفاده از انواع مالچ در پوشش فضای سبز شهری را می توان گامی در اصلاح الگوی مصرف آب قلمداد نمود. در مرحله اول این مطالعه به منظور بررسی اثر مالچ های مختلف با ضخامت های متفاوت در کاهش میزان تبخیر و کاهش میزان آب مصرفی گیاه، آزمایش به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با 8 تیمار آزمایشی و در سه تکرار به مدت 70 روز انجام شد. شش تیمار مالچ شامل مالچ های چوبی، سنگی و لاستیکی هر کدام با ضخامت های 5/2 و 5 سانتیمتر در کرت هایی که گل داودی در آن کاشته شده بود قرار داده شد. همچنین دو تیمار بدون مالچ شامل چمن اسپرت و بدون پوشش (بایر) جهت مقایسه استفاده گردید. با توجه به نتایج به دست آمده، تیمار مالچ سنگی با ضخامت 5 سانتیمتر بیشترین تأثیر را بر کاهش آب مصرفی داشته و پس از آن به ترتیب مالچ سنگی با ضخامت 5/2 سانتیمتر، مالچ لاستیکی با ضخامت 5/2 سانتیمتر، مالچ چوبی با ضخامت 5/2 سانتیمتر، مالچ لاستیکی با ضخامت 5 سانتیمتر و مالچ چوبی با ضخامت 5 سانتیمتر روی کاهش مصرف آب تأثیرگذار بوده اند. کرتی که چمن در آن کشت شده بود و پس از آن کرت بایر بیشترین حجم آب را در طول دوره آزمایش مصرف نمودند. در مرحله دوم میزان تبخیر و تعرق از پروفیل خاک به روش سطح فلاکس صفر (zfp)، به صورت طرح فاکتوریل ]3*8[ در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی که فاکتور اول شامل انواع مالچ و فاکتور دوم عمق خاک بود، به مدت 44 روز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که عمق zfp در حضور مالچ های مختلف متفاوت است. طبق معادلات مدل zfp، در طول آزمایش کرتی که بایر بود بیشترین میزان تبخیر و تعرق را در حدود 178 میلیمتر داشت و پس از آن چمن، مالچ چوبی به ضخامت 5 سانتیمتر، مالچ لاستیکی 5 سانتیمتر ، مالچ لاستیکی 5/2 سانتیمتر، مالچ سنگی 5/2 سانتیمتر، مالچ چوبی 5/2 سانتیمتر و مالچ سنگی 5 سانتیمتر به ترتیب بیشترین میزان تبخیر و تعرق را داشتند. نتایج به دست آمده توسط مدل zfp با دو مدل ref-et و optiwat مقایسه گردید. نتایج نشان داد که مقدار تبخیر و تعرق به دست آمده توسط مدل zfp که در آن از پارامترهای خاک جهت تعیین تبخیر و تعرق استفاده شده، با نتایج مدل های ref-et و optiwatکه از پارامترهای هواشناسی برای تخمین میزان تبخیر و تعرق استفاده گردیده، با هم تفاوت داشته و مدل های ref-etو optiwat تبخیر و تعرق را کمتر از مقدار واقعی به دست آمده توسط مدل zfp تخمین می زنند. در مدل ref-et میزان تبخیر و تعرق به دست آمده توسط روش بلانی- کریدل اصلاح شده نزدیک ترین مقدار به تبخیر و تعرق محاسبه شده توسط روش zfp را دارد. در مدل optiwat روش جنسن- هیز اصلاح شده با توجه به شرایط آب و هوایی منطقه نزدیک ترین مقدار به تبخیر و تعرق محاسبه شده توسط روش zfp را دارد.

چکیده آب های زیرزمینی از مهمترین منابع تأمین آب در حوضه آبریز همدان- بهار می باشند. از طرفی با توجه به رشد روز افزون جمعیت، افزایش تقاضا برای مواد غذایی و ارزان بودن نسبی کودهای نیتروژن، در بسیاری از نقاط این حوضه برای تولید بیشتر در واحد سطح، از کودهای شیمیایی و آلی استفاده بی رویه می گردد. حدود 90% کشت های غالب (سیب زمینی، گندم و یونجه) دشت همدان- بهار در منطقه چاه های تأمین آب شرب همدان واقع شده اند. از طرفی با توجه به اینکه آب زیرزمینی مهمترین منبع تأمین آب شرب در منطقه می باشد، مطالعه راه های حفاظت از این منابع ضرورت دارد. هدف اصلی این تحقیق مدل سازی آب شویی نیترات در منطقه برای استفاده مدیران اجرایی و برنامه ریزان جهت کاهش آلودگی منابع آب می باشد. مهمترین اهداف دیگر این مطالعه عبارتند از: بررسی تغییرات ماهانه نیترات آب های زیرزمینی در دشت همدان- بهار از مهر 1386 تا شهریور 1387 در کاربری های مختلف، بررسی معدنی شدن خالص نیتروژن و نیترات سازی در عمق های 0-150 سانتی متری از سطح خاک در زراعت های مهم منطقه در دو مقطع زمانی، ارزیابی آسیب پذیری آبخوان با استفاده از مدل drastic و اصلاح آن، واسنجی و اعتبارسنجی مدل swat بر اساس دبی رودخانه، نیترات خروجی حوضه و عملکرد محصولات اصلی، تعیین مولفه های منابع آب و شبیه سازی توزیع زمانی و مکانی آبشویی نیترات به همراه تحلیل عدم قطعیت با کاربرد برنامه sufi2، تشخیص مناطق بحرانی توسط نقشه های آسیب پذیری و آبشویی نیترات و اعمال سناریوهای مختلف مدیریتی برای کاهش آبشویی نیترات در مناطق بحرانی. نتایج نشان داد که میانگین غلظت نیترات آب زیرزمینی به ترتیب در مزارع سیب زمینی، سبزی، یونجه،گندم دیم، باغ ها، کشت متناوب، شرب و دامداری عبارت است از: 58، 69، 18، 27، 23، 36، 25 و 55 میلی گرم برلیتر. بیشترین غلظت نیترات در آب زیرزمینی در مزارع سبزی، سیب زمینی و دامداری ها مشاهده شد. توزیع نیترات در خاک برای سیب زمینی، گندم دیم، سبزی و یونجه نشان داد که مقدار نیترات تجمع یافته در عمق 100 سانتی متری بیش از سایر عمق ها بوده که بیانگر آبشویی نیترات می باشد. بر اساس نقشه آسیب پذیری اصلاح شده، حدود 40% از آبخوان همدان- بهار دارای غلظت نیترات بیشتر از استاندارد آب شرب (45 میلی گرم بر لیتر) می باشد. شبیه سازی مدل swat برای دبی رودخانه ها در بیشتر ایستگاه ها، به ویژه خروجی حوضه آبریز (کوشک آباد) رضایت بخش بود. آنالیز عدم قطعیت نشان داد که r-factor در مرحله واسنجی رواناب ماهانه بین 4/0 تا 8/0 و p-factor بین 20 تا 60% بود. تحلیل عدم قطعیت مولفه های منابع آب نشان می دهد که میانگین ماهانه عدم قطعیت تخمین آب آبی بیشتر از سایر مولفه هاست. اعتبارسنجی آبشویی تخمین زده شده به وسیله مدل swat، با غلظت نیترات آب زیرزمینی قابل قبول بود. حدود 36% از آبخوان همدان- بهار دارای آبشویی نیترات 100 تا 595 کیلوگرم نیتروژن در هکتار است. از بین سناریوهای بررسی شده، به منظور کاهش آبشویی نیترات در مناطق بحرانی، سناریوی 6s یعنی کاربرد کود اوره به مقدار متداول و بدون کاربرد کود مرغی، به عنوان بهترین عملیات مدیریتی از نظر کاهش شدید آبشویی نیترات و بدون کاهش عملکرد انتخاب شد. اما جنبه های دیگر این سناریو نیاز به مطالعه بیشتر دارد. بدترین سناریو، سناریوی 17s یعنی کاربرد کود مرغی رایج در منطقه و 200% کود اوره بود زیرا سبب افزایش 55 و70 درصدی آبشویی نیترات به ترتیب در مناطق کشاورزی همدان و بهار شده است. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که مدل swat ابزاری مناسب برای بررسی تاثیر روش های مختلف مدیریتی بر کیفیت آب در مقیاس حوضه آبریز می باشد.

آبیاری نواری یکی از روش های آبیاری سطحی است که به طور وسیع در زمین های زراعی استفاده می شود. به طور کلی آبیاری سطحی در مزارع با شیب زیاد، باعث ایجاد فرسایش بی رویه و بازده آبی پایین می گردد. آبیاری نواری در مناطقی به کار می رود که شیب زمین کمتر از یک درصد باشد. هر چند شیب بهینه برای کارکرد مناسب این شیوه آبیاری حدود 5/0 درصد است، اما کشاورزان روش آبیاری نواری را به دو صورت نواری کنتوری و نواری گردشی در مناطق پر شیب نیز به کار می برند. روش نواری کنتوری که بر روی خطوط تراز یا با زاویه کمی نسبت به آن اجرا می شود، دارای عملکردی تقریباً مشابه آبیاری نواری معمولی است. اما روش آبیاری نواری گردشی که مورد بررسی این طرح می باشد، در مواقعی استفاده می شود که امکان احداث نوارهای کنتوری وجود نداشته باشد. بنابراین نوارها در جهت شیب زمین اجرا می شوند. بدین صورت که در طول نوار، بندهای خاکی در مسیر پیشروی آب احداث شده و کنار هر بند برای عبور آب باز می ماند، به طوری که نوار به شکل چندین کرت به هم پیوسته به نظر می رسد و آب به طور زیگزاگ در سطح نوار حرکت می کند. بنددار شدن نوارها سبب کاهش سرعت پیشروی آب در طول نوار شده و در نتیجه فرصت بیشتری برای نفوذ آب به خاک به وجود می آید. این امر نه تنها موجب کاهش خروج آب از انتهای نوار می شود، بلکه سرعت کمتر حرکت آب روی خاک باعث کاهش میزان فرسایش خاک نیز خواهد شد. تاکنون هنچگونه مطالعه علمی در رابطه با عملکرد و رفتار این روش آبیاری در شیب های مختلف زمین صورت نگرفته است. تحقیق حاضر در مزرعه آزمایشی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان یزد که دارای بافت خاک لوم شنی بود، به منظور بررسی عملکرد هیدرولیکی و فرسایشی سیستم آبیاری نواری گردشی در شیب های 1، 2 و 3 درصد و مقایسه آن با روش آبیاری نواری معمولی صورت گرفت. هر نوار دارای ابعاد 35 × 5/3 متر بود و به مدت 60 دقیقه با دبی 8/3 لیتر بر ثانیه که برابر بود با 09/1 لیتر بر ثانیه در واحد عرض نوار آبیاری شد. نتایج نشان داد که روش آبیاری نواری گردشی زمان پیشروی را نسبت به روش آبیاری نواری در شیب های 1، 2 و 3 درصد به ترتیب به میزان 27، 22 و 40 درصد افزایش می دهد. همچنین با رسم کنتورهای پیشروی و پسروی در نوارها و نوارهای گردشی مشخص شد که به طور کلی پیشروی و پخش آب در سطح نوارهای گردشی یکنواخت تر از نوارهای معمولی است. با اندازه گیری رواناب خروجی معلوم گردید که به کارگیری روش آبیاری نواری گردشی، باعث شد تا در شیب های 1، 2 و 3 درصد به ترتیب به میزان 32، 15 و 8 درصد در مصرف آب صرفه جویی گردد. نمونه برداری از رواناب خروجی نشان داد که در هر یک از شیب های 1، 2 و 3 درصد مقدار فرسایش خالص در نوارهای گردشی کمتر از روش نواری است. به طوری که این میزان کاهش در شیب های مذکور به ترتیب برابر با 64، 80 و 14 درصد بود. بطور کلی می توان اظهار نمود که استفاده از روش آبیاری نواری گردشی سبب بهبود عملکرد هیدرولیکی و کاهش فرسایش در شیب های زیاد میرگردد. کلمات کلیدی: آبیاری نواری گردشی، پیشروی، پسروی، رواناب، فرسایش

امروزه رویکرد مدیریت و پایش جامع منابع آب جایگزین مفاهیم سال های گذشته که عمدتاً بر مبنای بررسی های روزمره و سنجش لحظه ای کیفیت آب بوده، گردیده است. در این زمینه، مدل ها یکی از ابزارهای مدیریتی هستند که در دسترس مدیران و تصمیم گیران قرار گرفته اند. با توجه به اینکه مدل ها پس از اجرا می توانند در طرح واره های متفاوتی اجرا شوند، می توان از آنها برای کاهش هزینه های اقتصادی ناشی از تصمیم گیری ها و پروژه های بزرگ استفاده کرد. رودخانه ی زاینده رود شاهرگ حیاتی استان اصفهان در مرکز ایران است و منبع بسیار مهمی برای تأمین آب شرب، کشاورزی و صنعتی به شمار می رود. لذا بررسی کیفیت آب این رودخانه یکی از موارد مهم در مدیریت آب این رودخانه به شمار می رود. در این مطالعه، از مدل wasp برای شبیه سازی غلظت فلزات سنگین سرب و کادمیم در آب رودخانه ی زاینده رود استفاده شده است. بدین منظور از آب و رسوبات رودخانه در سه دوره با فاصله ی دو ماهه و از 10 ایستگاه در طول رودخانه و نیز دو زهکش نمونه برداری به عمل آمد و غلظت فلزات مذکور در آن ها آنالیز گردید. میانگین غلظت کل سرب و کادمیم در آب رودخانه به ترتیب 0/015 و 0/083 میلی گرم در لیتر بوده است. میانگین غلظت سرب در آب رودخانه زاینده رود کمتر از مقدار استاندارد تعیین شده برای آب آبیاری (1 میلی گرم در لیتر) بوده است. اما در مورد کادمیم، میزان میانگین حتی بالاتر از استاندارد آب آبیاری (05/0 میلی گرم بر لیتر) است. غلظت فلزات سنگین سرب و کادمیم در رسوبات بستر رودخانه نیز برابر با 39/5 و 9/16 میلی گرم در کیلوگرم بود که غلظت هر دو فلز در رسوبات بالاتر از میانگین پوسته ی زمین است که می تواند نشان دهنده ی وجود منابع آلاینده ی با منشأ انسانی در منطقه باشد. شاخص مولر نشان داده است که رسوبات رودخانه از نظر سرب و کادمیم آلوده بوده و اقدامات مدیریتی جهت کاهش غلظت فلزات سنگین در آب و رسوبات رودخانه ضروری است. نتایج مربوط به دقت مدل نشان دهنده ی خطای کمتر از 9 درصد در شبیه سازی مقدار دبی و نیز خطای کمتر از 0/02 برای شبیه سازی غلظت کادمیم است که دقت قابل قبولی به شمار می رود. در مورد سرب، خطای مدل کمتر از 9 درصد است اما مدل نتوانسته شبیه سازی روند و غلظت سرب را به خوبی انجام دهد. این مسئله احتمالا به کم بودن مقدار سرب و نیز رفتار سرب در محیط های آبی مربوط است. لذا مدل برای شبیه سازی غلظت سرب نیاز به داده های بیشتری دارد. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که کنترل زهکش ها نقش موثری درکاهش غلظت فلزات سنگین در رودخانه ی زاینده رود دارد. بر اساس نتایج به دست آمده مدل wasp علی رغم کمبود داده های موجود، دقت بسیار خوبی در شبیه سازی سیستم رودخانه ی زاینده رود داشته است و می توان آن را به عنوان یک مدل مناسب برای شبیه سازی غلظت فلزات سنگین در رودخانه پیشنهاد کرد.

امروزه کود های نیتروژنه به طور گسترده برای افزایش محصولات کشاورزی به کار می روند. اما متأسفانه اغلب به دلیل کاربرد زیاد وآبیاری بی رویه در اثر آبشویی به سرعت از دست رفته و باعث آلودگی منابع آب و خاک می شوند. در این رابطه مهم ترین نگرانی مربوط به نیترات بوده و تحقیقات فراوان از سراسر دنیا در دهه های اخیر حکایت از آلودگی نیتراتی گسترده منابع آب دارند. از سوی دیگر، استفاده مجدد از آب زهکشی و پساب فاضلاب های شهری به علت کمبود منابع آب، به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک، ضروری است. با نظر به کاربرد مواد آلی و بقایای گیاهی به عنوان فیلتر آلی در زهکشی زیر زمینی و با توجه به نیاز این بیوفیلتر ها به منابع کربن خارجی برای تشدید دنیتریفیکاسیون و حذف نیترات، در این مطالعه آزمایشگاهی، به بررسی حذف نیترات از آب زهکشی در یک خاک رس شنی که با مقادیر مختلف کاه جو (10،20 و30 درصد) مخلوط شده بود پرداخته شده است. کاه جو در تیمارهای آزمایشی به صورت مخلوط و لایه بندی شده در خاک مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که کاربرد این ماده آلی برای حذف نیترات آب زهکشی مفید می باشد. غلظت نیترات آب زهکشی خروجی از تیمار های مورد آزمایش با گذر زمان در طول دوره آزمایش کم شده و در این راستا اثر درصد و نحوه ترکیب کاه جو با خاک در سطح یک درصد معنی دار بود. میزان اختلاط بهینه کاه جو با خاک برای تیمار های لایه بندی و مخلوط کامل به ترتیب برابر 20و30 درصد بود. ضمن این که کارایی حذف نیترات این دو تیمار در انتهای دوره آزمایش به ترتیب بالغ بر81 و 77 درصد مشاهده گردید. مقایسه آماری بین میانگین های غلظت آمونیوم در آب زهکشی خروجی از تیمار ها نشان داد هر چند روند غلظت آمونیوم آب زهکشی خروجی در طول زمان نزولی و مقادیر این غلظت (کمتر از5/2میلی گرم در لیتر) و مهم تر از همه تغییرات آن بسیار اندک بوده اما تفاوت تیمار ها بر اساس غلظت آمونیوم در سطح 1% معنی دار بود.. میزان اسیدیته آب زهکشی خروجی تیمار ها بین 95/7-18/7 و میزان هدایت الکتریکی نیز بین 581/0-532/0 دسی زیمنس بر متر متغیر بود. روند تغییر هر دو پارامتر به صورت مشخص نبوده و بیشتر تابع میزان آنها در ورودی تیمار ها بوده است. تفاوت تیمار ها بر اساس میزان اسیدیته (در سطح 1%) معنی دار بود و هیچ اختلاف معنی داری از لحاظ میزان هدایت الکتریکی آب زهکشی خروجی بین تیمار های آزمایشی در سطح 5% وجود نداشت. با توجه به سهولت دسترسی، کاربرد و قیمت ارزان استفاده از کاه جو به عنوان بیورآکتور جهت حذف نیترات آب زهکشی زیر زمینی توصیه می گردد.

چکیده یکی از مهم ترین مشکلات سیستم های زهکشی، آبشویی نیترات و ورود آن به منابع آب سطحی می باشد. افزایش غلظت نیترات در منابع آب باعث ایجاد مشکلاتی برای انسان ها و حیوان ها می گردد. فرایند دنیتریفیکاسیون یکی از راهکارهای مناسب برای حذف نیترات از آب های آلوده به نیترات می باشد. این فرایند در خاک های کشاورزی به علت کمبود مواد کربنی با محدودیت مواجه است. تأمین کربن مورد نیاز در خاک باعث افزایش این فرایند و حذف بیشتر نیترات از محیط می گردد. استفاده از مواد آلی به عنوان ماده کربنی ارزان قیمت و قابل دسترس یکی از بهترین گزینه ها برای این هدف می باشد. تحقیق حاضر با اهداف: کاربرد مواد مختلف کربنی شامل ذرات چوب، پوشال جو، پوسته شلتوک برنج و برگ نخل خرما به عنوان فیلتر های زیستی در دیواره های دنیتریفیکاسیون در کاهش نیترات خروجی، بررسی تأثیر بار فشاری ورودی (1 و 2 متر)، ضخامت فیلتر های زیستی (30 و 60 سانتی متری) و غلظت نیترات آب زهکشی (40 و 160 میلی گرم در لیتر) در کاهش نیترات آب زهکشی در تیمارهای مختلف، بررسی تغییرات نیترات وآمونیوم آب خروجی از زهکش ها در طول دوره مطالعه (نه هفته)، بررسی قرار گیری مواد کربنی در کنار لوله زهکش بر پارامترهای هیدرولیکی و همچنین میزان حذف نیترات و مطالعه شدت دنیتریفیکاسیون انجام شده توسط مواد کربنی انجام پذیرفت. این تحقیق در سه مطالعه جداگانه انجام گرفت. نتایج مطالعه اول که در آزمایشگاه و به صورت ستونی انجام شد نشان داد که همه تیمارهای مواد کربنی مورد مطالعه توانستند در پایان دوره، بیش از 70 درصد از نیترات ورودی را از محیط حذف نمایند، در حالی که تیمار شاهد که فقط از خاک پر شده بود، تنها توانست 40 درصد از نیترات ورودی را از محیط حذف نماید. در طول دوره مطالعه، تیمارهای برگ نخل خرما و پوشال جو بهترین عملکرد در حذف نیترات را داشتند. میزان حذف نیترات در طول دوره نمونه برداری به ترتیب برای ستون های برگ نخل خرما، پوشال جو، پوسته شلتوک برنج و ذرات چوب بین86-69، 74-62، 68-47 و 55-32 درصد بود. در حالی که در این مدت میزان حذف نیترات توسط تیمار شاهد در حدود 26 درصد بود. بار فشاری ورودی و ضخامت بیوفیلتر ها در سطح 1% دارای تأثیر معنی-داری بر غلظت نیترات حذف شده داشتند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که افزایش غلظت نیترات ورودی بر درصد نیترات حذف شده در سطح 1% دارای اختلاف معنی داری می باشد و با افزایش غلظت نیترات درصد حذف نیترات افزایش می یابد. غلظت آمونیوم در خروجی همه ستون های آزمایشی دارای مواد کربنی و حتی در ستون های شاهد در طول آزمایش به مقدار کمی افزایش یافت که نشان دهنده تولید آمونیوم در طول دوره آزمایش می باشد. در مطالعه دوم با ساخت یک مدل ترانشه زهکش به تأثیر قرارگیری پوشال جو به عنوان فیلتر در حذف نیترات در کنار لوله زهکش پرداخته شد. نتایج نشان داد این تیمار بیش از 60 درصد از نیترات ورودی را از محیط حذف نمود. همچنین قرارگیری پوشال جو به عنوان فیلتر در کنار لوله زهکش تأثیر منفی بر پارامترهای هیدرولیکی جریان عبوری از لوله زهکش نداشت. در مطالعه سوم با ثابت نگه داشتن سرعت ستون ها، در دوره های مختلف شدت دنیتریفیکاسیون در آزمایشگاه اندازه گیری شد. شدت دنیتریفیکاسیون پتانسیل اندازه گیری شده در آزمایشگاه به ترتیب برای ذرات چوب، پوشال جو، پوسته شلتوک برنج، برگ نخل خرما برابر با 7/1507، 5/3804، 9/3503 و 6/5126 نانوگرم در سانتی متر مکعب در ساعت به دست آمد. شدت دنیتریفیکاسیون به دست آمده در این مطالعه نشان داد که دنیتریفیکاسیون عامل مهم و اصلی در حذف نیترات از محیط می باشد. با توجه به نتایج به دست می توان بیان داشت که استفاده از مواد کربنی می تواند روشی مناسب و ارزان قیمت جهت حذف نیترات از زه آب زهکش های زیرزمیتی باشد و به این صورت از آلوده شدن آبهای سطحی جلوگیری نمود.

کنجد یکی از مهمترین گیاهان دانه روغنی در دنیاست و برای کشت تناوبی با گیاهان مختلف، مناسب می باشد. محدودیت منابع آب برای آبیاری در سطح جهانی مطرح است. تنش خشکی یکی از مهمترین عوامل محیطی محدودکننده تولید کنجد می باشد. آبیاری به علت تأثیر مثبت بر عملکرد دانه، در مناطق خشک و نیمه خشک در تولید کنجد بسیار حائز اهمیت است. تأثیر کمبود آب می تواند به وسیله تلقیح ریشه گیاهان با قارچ میکوریزا کاهش یابد. در این مطالعه، هدف، تعیین تأثیر سطوح مختلف آب کاربردی (تأمین 60، 80، 100 و 120 درصد کمبود رطوبتی خاک) با روش آبیاری قطره ای- نواری سطحی (تیپ) و تلقیح گیاهان با قارچ میکوریزا (گلوموس موسه آ) بر عملکرد، اجزای عملکرد و کارایی زراعی مصرف آب کنجد بود. آزمایش در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع در استان اصفهان، که از مناطق خشک ایران محسوب می شود، در سال 1389 انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. مقدار آب آبیاری بر اساس رطوبت روزانه خاک در طول دوره رشد گیاه محاسبه شد. نتایج نشان داد که تأثیر مقدار آب کاربردی (رژیم آبیاری) بر ارتفاع گیاه، قطر ساقه، تعداد کپسول در بوته، طول کپسول، تعداد دانه در کپسول، وزن خشک اندام هوایی، عملکرد دانه، شاخص برداشت، عملکرد روغن و پروتئین و غلظت فسفر در ریشه و اندام هوایی در سطح احتمال 1% معنی دار است. تأثیر کاربرد میکوریزا بر عملکرد دانه و روغن در سطح احتمال 5% و بر کارایی زراعی مصرف آب و غلظت فسفر در ریشه و اندام هوایی در سطح احتمال 1% معنی دار شد. بیشینه عملکرد دانه (05/2858 کیلوگرم در هکتار) در تیمار آبیاری 120 درصد نیاز آبی و تلقیح شده با قارچ میکوریزا و بیشینه عملکرد روغن کنجد (94/1698 کیلوگرم در هکتار) در تیمار آبیاری 100 درصد آبیاری مورد نیاز و تلقیح شده با قارچ میکوریزا حاصل شد. کمینه عملکرد دانه (2/1460 کیلوگرم در هکتار) و عملکرد روغن (774 کیلوگرم در هکتار) در تیمار آبیاری 60 درصد آب مورد نیاز و بدون کاربرد میکوریزا به دست آمد. تأثیر رژیم های آبیاری بر کارایی زراعی مصرف آب محصول دانه به دلیل وجود رابطه خطی، بین کاهش عملکرد محصول و کاهش مقدار آب آبیاری در سطح احتمال 5% معنی دار نشد. ولی تأثیرکاربرد قارچ میکوریزا بر کارایی زراعی مصرف آب محصول دانه در سطح احتمال 1% معنی دار شد. بیشترین کارایی زراعی مصرف آب محصول دانه (74/0 کیلوگرم بر مترمکعب) مربوط به رژیم آبیاری 80 درصد و تلقیح شده با قارچ میکوریزا و کمترین آن (53/0 کیلوگرم بر مترمکعب) مربوط به رژیم آبیاری 60 درصد و بدون تلقیح بود. تأثیر رژیم های آبیاری و کاربرد قارچ میکوریزا بر کارایی زراعی مصرف آب محصول روغن معنی دار شد. بیشترین کارایی زراعی مصرف آب محصول روغن (43/0 کیلوگرم بر مترمکعب) مربوط به رژیم آبیاری 100 درصد و تلقیح شده با قارچ میکوریزا و کمترین آن (28/0 کیلوگرم بر مترمکعب) مربوط به رژیم آبیاری 60 درصد و بدون تلقیح بود. با توجه به تحلیل اقتصادی صورت گرفته، بیشترین سودآوری از نظر عملکرد دانه مربوط به تیمار 80 درصد و تلقیح شده با میکوریزا و از نظر عملکرد روغن مربوط به تیمار 100 درصد و تلقیح شده با میکوریزا بود. نتایج نشان داد که کم آبیاری منجر به محصول کمتر شده و تلقیح با قارچ میکوریزا، عملکرد گیاهان تحت تنش را به واسطه اثر مثبت بر جذب مواد غذایی بهبود می بخشد. پیشنهاد می شود که در سال های کم آبی، از روش آبیاری قطره ای- نواری همراه با کاربرد قارچ میکوریزا در سطح آبیاری 80 درصد آب مورد نیاز برای ذخیره آب مصرفی استفاده گردد.

فرایند شهرسازی تغییرات چشمگیری در سطح زمین و خصوصیات جوی یک محل به وجود می آورد که باعث ایجاد تغییراتی در میزان تشعشع خالص دریافتی در سطح زمین، رطوبت نسبی و گرمای محسوس می شود. پوشش گیاهی به همراه کاربری های مختلف اراضی در نقاط مختلف شهر یک گوناگونی مکانی در جریان گرمایی شهر به وجود می آورد که چهارچوب اصلی خرداقلیم شهری را به وجود می آورند. گسترش بی رویه جمعیت و رشد صنعت در کلان شهر اصفهان و ترکیب آن با مجموعه عوامل طبیعی در دراز مدت موجب ایجاد تغییراتی در اقلیم این شهر شده است. اطلاع از روند تغییرات پارامترهای اقلیمی در سطح شهر برای کنترل آب مصرفی در فضای سبز شهری و تعیین زمان و مقدار آبیاری اولویت دارد. هدف از این پژوهش، شناسایی خرد اقلیم های موجود درشهر اصفهان و بررسی اثر آنها بر دما، رطوبت نسبی هوا و تبخیر-تعرق گیاه مرجع به منظور مدیریت بهینه آبیاری فضای سبز می باشد. دما و رطوبت نسبی هوا در سطح شهر تحت تأثیر عوامل مختلف شامل سطوح فضای سبز، آسفالت، ساختمان ها، اراضی کشاورزی، اراضی بایر، سطوح آب، تراکم جمعیت و ترافیک قرار دارند. به منظور بررسی اثر سطوح فوق بر دما و رطوبت نسبی هوا با استفاده از نقشه gis شهر اصفهان، پنج منطقه در سطح شهر که از نظر سطوح مذکور با یکدیگر متفاوت بودند، شناسایی شدند. پناهگاه های هواشناسی و دستگاه های ثبات اندازه گیری دما و درصد رطوبت نسبی هوا در هر پنج منطقه نصب گردید. به منظور توجیه دستگاه های ثبات نصب شده در سطح شهر و مقایسه دما و رطوبت نسبی اعلام شده از طرف سازمان هواشناسی اصفهان با دما و رطوبت نسبی هوا در سطح شهر، یک دستگاه ثبات در پناهگاه ایستگاه هواشناسی اصفهان قرار داده شد(ایستگاه مبنا). داده های دمای هوا و درصد رطوبت نسبی با فاصله زمانی 5 دقیقه به مدت یک سال از آبان 1389 تا مهر 1390 اندازه گیری شد. تبخیر-تعرق گیاه مرجع از رابطه فائو-پنمن-مانتیث و هارگریوز-سامانی به صورت روزانه محاسبه شد. تجزیه و تحلیل در چهار بازه زمانی ساعت 0 تا 6، 6 تا 12، 12 تا 18 و 18 تا 0 با استفاده از داده های 5 دقیقه ای ثبت شده انجام شد. دما و درصد رطوبت نسبی هوا در هر یک از 5 ایستگاه واقع در سطح شهر به صورت تابع خطی از دما و درصد رطوبت نسبی هوا در ایستگاه مبنا تعریف شد. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که در فاصله اطمینان 99% اختلاف معنی داری در تمام ماه های سال برای دمای هوای و درصد رطوبت نسبی هوا بین ایستگاه های سطح شهر و ایستگاه مبنا وجود دارد. بیشترین اختلاف متوسط دمای هوای ماهانه برابر با 07/6 درجه سانتیگراد بین ایستگاه مبنا و ایستگاه شماره 3 (باغ فدک) در شهریور ماه و بیشترین اختلاف متوسط درصد رطوبت نسبی ماهانه برابر با 73/40 بین ایستگاه مبنا و ایستگاه شماره 1 (باغ گلها) در آذر ماه رخ داد. بیشترین تأثیر خرد اقلیم های شهری بر کمینه دمای هوای روزانه در تمام ایستگاه ها مشاهده شد. بیشترین اختلاف بین دمای هوا در ایستگاه های سطح شهر با ایستگاه مبنا و درصد رطوبت نسبی هوا در ایستگاه های سطح شهر با ایستگاه مبنا در شب و کمترین اختلاف در روز رخ داد. دمای هوا در ایستگاه مرکز شهر در طول روز و در تمام ماه های سال بیشتر از ایستگاه مبنا بود. نوع و وسعت فضای سبز تأثیر زیادی بر دما و درصد رطوبت نسبی هوا داشت. سطوح فضای سبز شامل پارک و چمن با کاهش سطوح سخت موجب کاهش دما و افزایش درصد رطوبت نسبی هوا می شوند. فضای سبز ناشی از تاج پوشش درختان کاشته شده در رفیوژ کنار خیابان ها تأثیر کمی بر کاهش دما و افزایش درصد رطوبت نسبی هوا دارد. زیرا کاربری اراضی زیر تاج پوشش درختان متفاوت می باشد و اثر متقابلی با اثر فضای سبز دارد. بیشترین اختلاف در نیاز آبی محاسبه شده با استفاده از رابطه فائو-پنمن-مانتیث بین ایستگاه مبنا و ایستگاه های سطح شهر برابر با 11 درصد بود.

یکی از پوشش های معمول سازه های آبی و هیدرولیکی، پوشش بتنی است. مزایایی از قبیل عمر متوسط زیاد، هزینه نگهداری کم و عدم رشد گیاهان در اطراف و داخل آن باعث شده است که این نوع پوشش از بهترین نوع پوشش ها قلمداد شود. یکی از فاکتورهای مهم کیفی مصالح بتن، مقاومت و پایداری آنها در شرایط جوی سخت و محیط های مخرب اسیدی و قلیایی می باشد. در چند سال اخیر، فناوری نوظهور نانو، امیدهای بسیاری برای بهبود خواص مواد مختلف در جهان پدید آورده است. آنچه باعث ظهور نانو تکنولوژی شده، نسبت سطح به حجم بالای نانو مواد می باشد. افزایش نسبت سطح به حجم نانو ذرات باعث می شود که اتم های واقع در سطح، اثر بسیار بیشتری نسبت به اتم های درون حجم ذرات، بر خواص فیزیکی ذرات داشته باشند. این ویژگی، واکنش پذیری نانو ذرات را به شدت افزایش می دهد. در این تحقیق به بررسی استفاده از خاکستر و نانو ذرات خاکستر مخروط کاج به عنوان سمنته کننده و پوزولان در بتن سازه های آبی پرداخته می شود و برخی خصوصیات مکانیکی مانند مقاومت فشاری، مقاومت کششی و دوام در محیط آب معمولی و آب حاوی سولفات منیزیم، بتن حاوی خاکستر و نانو ذرات خاکستر مخروط کاج مورد مطالعه قرار می گیرد. در این پژوهش، خاکستر و نانو ذرات خاکستر مخروط کاج به میزان 10، 20 و 30 درصد وزنی جایگزین سیمان شدند. نتایج نشان داد که میزان بهینه نانو ذرات خاکستر و خاکستر مخروط کاج، 20 درصد می باشد. در این درصد، بالاترین مقاومت فشاری، مقاومت کششی و دوام در برابر حمله سولفات به دست آمد. در سن 180 روز، نمونه حاوی 20 درصد خاکستر، 8/118 درصد و نمونه شامل 20 درصد خاکستر حاوی نانو ذرات، 51/139 درصد افزایش مقاومت فشاری پیدا کردند. در سن 180 روز، نمونه حاوی 20 درصد خاکستر، 93/121 درصد و نمونه شامل 20 درصد خاکستر حاوی نانو ذرات، 1/142 درصد افزایش مقاومت کششی پیدا کردند. در سن 180 روز، نمونه حاوی 20 درصد خاکستر، 18/127 درصد و نمونه شامل 20 درصد خاکستر حاوی نانو ذرات، 37/162 درصد افزایش مقاومت فشاری در محیط سولفات منیزیم پیدا کردند. کاهش وزن نمونه کنترل در محیط سولفات منیزیم، 35/1 برابر نمونه حاوی 20 درصد خاکستر و 2 برابر نمونه شامل 20 درصد خاکستر حاوی نانو ذرات می باشد. تخریب ظاهری نمونه ها در محیط سولفات منیزیم به میزان کم مشاهده گردید و کمترین تورم و آسیب را نمونه های شامل خاکستر حاوی نانو ذرات پیدا کردند. با توجه به نتایج به دست آمده از این تحقیق، می توان از خاکستر و نانو ذرات خاکستر مخروط کاج به عنوان یک روش مناسب برای دفع موثر این زائده کشاورزی در صنعت بتن استفاده نمود، که علاوه بر افزایش مقاومت و دوام بتن، باعث کاهش مصرف انرژی و اثرات زیست محیطی تولید سیمان می گردد.

کمبود آب با کیفیت مناسب یکی از مهمترین مشکلات در مناطق خشک و نیمه خشک از جمله ایران به شمار می آید. از طرفی رشد بی رویه جمعیت و افزایش آلودگی های محیطی نیازمند راه حل هایی برای رفع کمبود آب می باشد. یکی از این راه حل ها استفاده مجدد از منابع آب های نامتعارف از جمله پساب ها و زه آب هاست. زه آب حاصل از زهکشی اراضی کشاورزی شامل مواد و ترکیبات مختلفی است که می تواند مستقیماً به پهنه های آب سطحی نظیر رودخانه، دریاچه، دریا، اقیانوس و یا زهکش های انتهایی تخلیه گردد و یا از طریق نفوذ، وارد آب های زیرزمینی شود. روش های مختلفی برای بهبود کیفیت آب های نامتعارف وجود دارد که در بین آنها روش فیلتراسیون یک روش کارآمد و موثر در حذف آلاینده ها بوده است. در ساختن فیلترمهم ترین قسمت انتخاب جاذب است. انواع مختلفی از جاذب های مصنوعی وجود دارند که به دلیل قیمت بالا و یا قابل دسترس نبودن، کاربرد آنها ممکن نخواهد بود. هدف از این پژوهش، بررسی و مقایسه فیلتر های شنی و فیلتر های چند لایه حاوی شن و مواد جاذب مختلف آلی و معدنی ارزان قیمت برای کاهش ورود نیترات و شوری به آب های سطحی و زیرزمینی و استفاده مجدد از آن می باشد. بدین منظور آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با 8 تیمار شامل شن، شن- زئولیت، شن- کاه جو، شن- میوه کاج، شن- زئولیت- کاه جو، شن- زئولیت- میوه کاج، شن- زئولیت- کاه جو- میوه کاج و با 3 تکرار طراحی گردید. برای آماده سازی تیمارها، لوله های پلی اتیلن به ارتفاع 75 و قطر 9 سانتی متر انتخاب و با توجه به تیمارهای آزمایشی به ترتیب از پایین به بالا با مواد جاذب پر شدند. سپس محلولی با هدایت الکتریکی 20 دسی زیمنس بر متر و غلظت نیترات 125 میلی گرم در لیتر در ده مرحله از ستون ها عبور داده شد. در پایان هر مرحله، نمونه ای از زه آب ورودی و خروجی تهیه و به منظور اندازه-گیری غلظت نیترات، میزان هدایت الکتریکی و اسیدیته به آزمایشگاه منتقل گردید. نتایج نشان دادند که هر 8 تیمار کارایی کاهش نیترات و شوری از زه آب را دارند. تیمارهای مختلف در طول این مطالعه توانستند به طور متوسط غلظت نیترات در زه آب ورودی را از حدود 125 میلی گرم در لیتر به مقداری بین 61/43- 10/30 میلی گرم در لیتر در خروجی کاهش دهند که این مقدار معادل حذف 99/75- 17/65 درصدی نیترات می باشد. تیمار شن- زئولیت- کاه جو- میوه کاج بهترین عملکرد را در حذف نیترات داشته و موجب کاهش 99/75 درصدی نیترات از زه آب شد. همچنین تیمارها قادر بودند که به طور متوسط میزان هدایت الکتریکی در زه آب ورودی را از حدود 20 دسی زیمنس بر متر به مقداری بین 53/10- 89/6 دسی زیمنس بر متر در زه آب خروجی کاهش دهند، که این میزان معادل کاهش 66/65- 49/47 درصدی هدایت الکتریکی می باشد. حداکثر کاهش 66/65 درصدی شوری توسط ستون شن- میوه کاج نشان دهنده کارائی بالاتر این تیمار در مقایسه با دیگر تیمارهای مورد استفاده در این مطالعه بود. میزان اسیدیته آب زهکشی خروجی تیمارها بین 26/8- 96/6 متغیر و بیشتر تابع میزان آن در ورودی تیمارها بود. میزان سرعت زه آب خروجی از ستون ها نیز بین 99/0- 02/0 متر بر ساعت بوده و با گذر زمان در طول آزمایش کم شده است.

کشاورزی در سطح گسترده، به همراه مصرف بیش از اندازه کودهای نیتروژنه، اصلی ترین منبع آلودگی آب های سطحی و زیرزمینی به وسیله نیترات است. استفاده از روش های مدیریتی مناسب به منظور افزایش راندمان مصرف آب و کود و جلوگیری از آلودگی محیط زیست حائز اهمیت است. کنترل سطح ایستابی (شامل آبیاری زیرزمینی و زهکشی کنترل شده) یکی از روش های مدیریتی موثر در کاهش حجم زه آب و غلظت نیترات موجود در آن است. هدف این پژوهش، ارزیابی عملکرد سیستم های مدیریت سطح ایستابی بر توزیع نیترات در خاک و بررسی آثار کاربرد منابع آب حاوی نیترات در تلفیق با این سیستم ها بر عملکرد محصول و کمیت نیترات زه آب است. کاربرد زه آب های کشاورزی در این سیستم ها می تواند منجر به بازیافت عناصر مغذی و تأمین نیاز گیاه به نیتروژن گردد و ضمن کاهش آبشویی نیترات، از غلظت آن در زه آب تولید شده نیز بکاهد. بدین منظور، بیلان نیترات، در سه تیمار آبیاری زیرزمینی، زهکشی کنترل شده و زهکشی آزاد، در دو گروه تیمارهای بدون گیاه و تیمارهای دارای گیاه (ذرت علوفه ای)، در سه تکرار و در لایسیمترهای حجمی در کرج مورد مطالعه قرار گرفت. آبیاری همه تیمارها با آب حاوی نیترات با غلظت 50 میلی گرم بر لیتر انجام شد. غلظت نیترات خاک در 6 بازه زمانی و در سه عمق خاک اندازه گیری شد. همچنین عملکرد محصول، راندمان مصرف آب و کود و کمیت و کیفیت زه آب در تیمارهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد اثر تیمارهای مختلف زهکشی بر غلظت نیترات خاک در لایسیمترهای دارای گیاه در سطح احتمال 5% و در لایسیمترهای بدون گیاه در سطح احتمال 1% معنی دار بود. نتایج حاصل از توزیع نیترات در خاک در سیستم آبیاری زیرزمینی نشان داد که صعود نیترات به همراه جبهه رطوبت چشمگیر بوده و غلظت آن در بالای سطح ایستابی افزایش یافته است. همچنین میانگین غلظت نیترات در تیمارهای بدون گیاه، بیشتر از تیمارهای دارای گیاه بوده است. نتایج اندازه گیری غلظت نیترات در زه آب خروجی نشان داد که تیمار زهکشی کنترل شده دارای گیاه بیشترین تأثیر را بر کاهش غلظت نیترات داشته است. بررسی بیلان نیترات نیز حاکی از مصرف بیشتر نیترات در تیمار آبیاری زیرزمینی دارای گیاه نسبت به سایر تیمارها بود. مقایسه عملکرد تیمارها نشان داد که مقدار وزن تر بوته در آبیاری زیرزمینی نسبت به زهکشی کنترل شده و زهکشی آزاد، به ترتیب 28.3 و 42.2 درصد بیشتر و کاملاً متمایز است. کارایی مصرف آب در تیمار آبیاری زیرزمینی نسبت به تیمار زهکشی کنترل شده و زهکشی آزاد به ترتیب 20.2 و 37.8 درصد بیشتر است. کارایی مصرف کود در تیمار آبیاری زیرزمینی نسبت به زهکشی کنترل شده و زهکشی آزاد به ترتیب 19.2 و 37.6 درصد بیشتر است که تفاوت آن با سایر تیمارها کاملاً متمایز است. نتایج این تحقیق نشان داد که غلظت نیترات در منطقه توسعه ریشه و در بالای سطح ایستابی تیمارهای مدیریت سطح ایستابی افزایش یافته است. این افزایش ناشی از کاربرد یک منبع آب حاوی نیترات به عنوان آب آبیاری بود. استفاده از زه آب کشاورزی در تلفیق با سیستم آبیاری زیرزمینی، می تواند ضمن افزایش قابل ملاحظه عملکرد محصول، از مصرف کودهای نیتراته و در نتیجه آلودگی ناشی از آن بکاهد. بنابراین شاید بتوان از این سیستم به عنوان یک سیستم دوستدار محیط زیست، برای کنترل آلودگی نیتراتی و بهبود راندمان مصرف کود استفاده کرد.

بدلیل محدودیت منابع آب با کیفیت خوب، استفاده بهتر از منابع آب موجود و استفاده از آب های بازیافتی، با شوری کم و با شوری متوسط برای آبیاری از اهمیت خاصی برخوردار است. استفاده بدون کنترل از آب شور دشواری های فراوانی از جمله افزایش شوری خاک را به همراه دارد. استفاده از رینگ مروس میتواند فرایند شوری را تحت کنترل درآورد. این پژوهش در گلخانه دانشگاه صنعتی اصفهان و در ستون های آزمایشی خاک انجام گرفت. در این تحقیق، تأثیر رینگ مروس بر توزیع شوری و املاح خاک بررسی شد. تیمارها شامل دو تیمار آبیاری با استفاده از رینگ (rt) و بدون استفاده از رینگ (t) به عنوان عامل اصلی و دو تیمار شوری آب آبیاری s1 و s2 (به ترتیب 63/0 و 7/11 دسیزیمنس بر متر) به عنوان تیمار فرعی بودند. طرح آزمایش به صورت کرت دو بار خرد شده در قالب بلوک کامل تصادفی و با سه تکرار انجام شد. طول دوره آزمایش 3 ماه بود و آبیاری ها هر یک روز در میان انجام می شدند. جهت بررسی تغییرات شیمیایی خاک، از سطح خاک و اعماق 30 و 60 سانتی متری خاک در دوره میانی (45 روز بعد از آبیاری) و پایانی ( 90 روز بعد از آبیاری)، نمونهگیری شد. نتایج به دست آمده نشان داد که آبیاری با آب عبور یافته از رینگ مروس سبب کاهش هدایت الکتریکی در تیمار آب شور در اعماق صفر، 30 و 60 سانتی متر به ترتیب به میزان 3، 8 و 6 درصد در دوره میانی نمونه برداری گردیده است. کاهش هدایت الکتریکی در تیمار آب شور عبور یافته از رینگ مروس در اعماق فوق در دوره پایانی نمونه برداری به ترتیب 6، 79 و 103 درصد بوده است. در تیمار آب شیرین دردوره میانی نمونه برداری در عمق صفر افزایش میزان هدایت الکتریکی و در مابقی اعماق خاک کاهش هدایت الکتریکی مشاهده گردید. تأثیر آبیاری با رینگ مروس در تیمار شوری آب آبیاری s2 سبب کاهش میزان کلسیم، منیزیم و سدیم خاک نسبت به آبیاری بدون رینگ در دوره میانی نمونه برداری گردید. تنها در عمق 60 سانتی متری خاک مقدار منیزیم افزایش یافت. در تیمار استفاده از رینگ مروس در دوره پایانی نمونه برداری، نسبت به تیمار بدون استفاده از رینگ مروس، در هر سه عمق صفر، 30 و 60 سانتی متری خاک برای منیزیم به ترتیب به میزان 13، 24 و 39 درصد و برای سدیم خاک به میزان 26، 47 و 24 درصدکاهش وجود داشت. نسبت جذب سدیم خاک در سه عمق صفر، 30 و 60 سانتی متری خاک در تیمار استفاده از رینگ مروس در دوره میانی نمونه برداری به میزان 18 درصدکاهش، 19 درصد افزایش و 37 درصد کاهش یافت. در تیمار آبیاری با آب شور نسبت جذب سدیم خاک دردوره پایانی نمونه برداری در هر سه عمق خاک به ترتیب به میزان 28، 27 و 11 درصد کاهش یافت. استفاده از رینگ مروس باعث شد که مقدار سدیم قابل تبادل خاک در دوره میانی نمونه برداری در عمقهای صفر و 60 سانتی متری خاک کاهش و در عمق 30 سانتی متری افزایش و در دوره پایانی نمونه برداری در هر سه عمق خاک کاهش یابد. به طور کلی استفاده از رینگ مروس به همراه آبیاری با آب شور می تواند از تاثیرات نامطلوب شوری آب بر خاک بکاهد که در اینصورت بررسی وضعیت زهکشی پروفیل خاک حائز اهمیت است و نیاز به توجه خاص دارد.

ایران با شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک، با کمبود شدید منابع آب روبرو است. بیش از 90% تقاضای آب در ایران مربوط به بخش کشاورزی است. همچنین تلفات مواد مغذی از اراضی آبی یکی از عوامل مهم آلاینده منابع آب می باشد. بنابراین آبیاری و کودآبیاری کارا، عناصر کلیدی در مدیریت منابع آب به ویژه در زمین های شیب دار می باشند. آبیاری سطحی زمین های شیب دار، به خصوص زمانی که عمق خاک برای تسطیح کافی نباشد، مشکلاتی را به همراه خواهد داشت. کشاورزان در ایران به طور سنتی از روش آبیاری جویچه ای گردشی در زمین های شیب دار استفاده می کنند. آبیاری جویچه ای گردشی یک روش آبیاری سطحی ابتکاری است که می تواند به عنوان یک راهکار در زمین های شیب دار به کار برده شود. لیکن تحقیقات کمی در زمینه عملکرد آبیاری جویچه ای گردشی انجام شده است و کارایی کودآبیاری جویچه ای گردشی تاکنون مورد مطالعه قرار نگرفته است. علاوه بر این، راندمان هر سیستم آبیاری سطحی تابعی از طراحی مزرعه، خصوصیات نفوذ خاک و مدیریت آبیاری است. به هر حال، پیچیدگی تعاملات، تعیین طراحی و مدیریت بهینه برای آبیار را مشکل می سازد. مدل های ریاضی ابزاری قابل انعطاف و موثر برای طراحی و مدیریت آبیاری سطحی می باشند. بنابراین به نظر می رسد که مدل سازی ریاضی آبیاری جویچه ای گردشی ضروری است. در نخستین بخش این تحقیق، عملکرد مزرعه ای آبیاری و کودآبیاری جویچه ای گردشی در مقایسه با آبیاری جویچه ای استاندارد، بر اساس آزمایش های مزرعه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که زمان پیشروی و راندمان کاربرد آبیاری جویچه ای گردشی به طور معنی داری (05/0>p) بیشتر ازآبیاری جویچه ای استاندارد بود. متوسط رواناب انتهایی و در نتیجه جرم تلفات کود در آبیاری جویچه ای گردشی (718 لیتر و 206 گرم) به طور معنی داری کمتر از آبیاری جویچه ای استاندارد (1304 لیتر و 399 گرم) بود. بنابراین آبیاری جویچه ای گردشی تلفات کود و آلودگی آب های سطحی کمتری را به همراه خواهد داشت. متوسط یکنواختی های توزیع، آب و کود برای هر دو روش آبیاری حدود 90% بود. در بخش دوم، یک مدل عمومی آبیاری جویچه ای بر اساس معادله slow-change/slow-flow routing بسط داده شد. مدل توسعه یافته می تواند برای تمام شیب ها و شرایط انتهایی متداول در آبیاری جویچه ای مورد استفاده قرار گیرد. عمومیت مدل در پیش بینی فازهای مختلف آبیاری با هفت سری داده مزرعه ای آبیاری جویچه ای بررسی شد. در تمام موارد بررسی شده، پیش بینی مدل در تطابق خوبی با داده های مزرعه ای و مدل winsrfr بود. درستی نتایج مدل slow-change/slow-flow (sc/sf) برای شبیه سازی آبیاری جویچه ای گردشی با چهار سری داده مزرعه ای از مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که منحنی های پیشروی و پسروی و هیدروگراف خروجی شبیه سازی شده با مدل sc/sf برای آبیاری جویچه ای گردشی تطابق خوبی با داده های مزرعه ای داشتند. در آخرین بخش این تحقیق، سه روش برای تخمین پارامترهای تجربی نفوذ (دو نقطه ای، دو زمانی و مریام-کلر) از داده های مزرعه ای آبیاری جویچه ای گردشی و استاندارد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پارامترهای نفوذ تخمین زده شده از روش دو نقطه ای نتوانست نفوذ را برای آزمایش های انجام شده در مزرعه دانشگاه به خوبی توصیف کند. در حالی که روش های دو زمانی و مریام-کلر با دقت خوبی پارامترهای تجربی نفوذ را تخمین زدند. به طور کلی، استفاده از جویچه های گردشی در مزارع شیب دار به عنوان یک گزینه مدیریتی خوب توصیه می شود. همچنین مدل پیشنهادی می تواند یک ابزار شبیه سازی عددی مناسب و ساده برای شبیه سازی آبیاری جویچه ای استاندارد و گردشی برای تمام شیب ها و شرایط مرزی فراهم آورد

ذرت از جمله گیاهان زراعی مناطق گرمسیری و معتدل است که نیاز نسبتا زیادی به آب دارد. با توجه به محدودیت های آب قابل استفاده کشاورزی، می بایست در افزایش کارایی مصرف آب نهایت سعی و تلاش صورت گیرد. این گیاه در بسیاری از استانهای ایران در سطح وسیع کشت شده و آبیاری مزارع به روش جوی و پشته با هیدروفلوم و یا روش های دیگر همچون این پروژه به روش جوی و پشته سنتی و به وسیله سیفون صورت می گیرد. با هدف بررسی اثر آبیاری جویچه ای یک در میان روی عملکرد و کارایی مصرف آب ذرت، آزمایشی در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی کبوترآباد اصفهان انجام شد. این آزمایش در قالب طرح آماری کاملا تصادفی با 6 تیمار و در 3 تکرار روی رقم مورد استفاده ذرت 704 سینگل کراس انجام شد. تیمارهای آبیاری شامل: 1-آبیاری معمول مزارع (شاهد) 2-آبیاری جویچه ای یک در میان متناوب در کل دوره3-آبیاری کامل در مرحله استقرار و آبیاری یک در میان متناوب در سایر مراحل4-آبیاری کامل در مرحله گلدهی و آبیاری یک در میان متناوب در سایر مراحل5-آبیاری کامل در مرحله استقرار و گلدهی و آبیاری یک در میان متناوب در سایر مراحل و6- آبیاری کامل در مرحله گلدهی و رسیدن محصول و آبیاری یک در میان متناوب در سایر مراحل می باشد. تیمار آبیاری جویچه ای معمول دارای بیشترین حجم آب مصرفی به میزان 10700 مترمکعب بر هکتار و دارای بیشترین محصول ذرت به میزان 239/8 تن در هکتار محاسبه گردید ولی در بین شش تیمار عنوان چهارمین کارایی مصرف آب به میزان 77/0 کیلوگرم بر مترمکعب را داراست. تیمار ششم دارای بیشترین کارایی مصرف آب به میزان 9/0 کیلوگرم بر مترمکعب آب مصرفی محاسبه گردید. کمترین کارایی مصرف آب مربوط به تیمار سوم به میزان 68/0 کیلوگرم بر مترمکعب و کمترین میزان ذرت تولیدی نیز مربوط به همین تیمار با تناژ 566/5 تن درهکتارمی باشد. کمترین حجم آب مصرفی، مربوط به تیمار آبیاری جویچه ای یک در میان متناوب در کل دوره می باشد که 6852 مترمکعب بر هکتار برآورد شده است. تیمار ششم 9/16 % نسبت به تیمار آبیاری معمول و 5% نسبت به تیمار آبیاری جویچه ای یک در میان متناوب کارایی مصرف آب آبیاری بیشتری داشته است. میزان ذرت قابل استحصال در تیمار آبیاری معمول 19% نسبت به تیمار ششم و 8/39 % نسبت به آبیاری جویچه ای یک در میان متناوب افزایش داشته است. میزان حجم آب مصرفی تیمار آبیاری معمول 39% از تیمار ششم بیشتر بوده در حالی که فقط 19% افزایش محصول را داشته است. تیمارهای مختلف آبیاری سطح معنی دار در پایه 1% را روی طول، قطر و وزن بلال، وزن دانه-های ذرت و کارایی مصرف آب آبیاری را نشان می دهد، در مورد تاثیر بر وزن چوب بلال سطح معنی دار در پایه 5% را نشان می دهد. بر روی تعداد ردیف دانه های بلال عدم تفاوت معنی دار محاسبه گردید. در بین تیمارها تیمار ششم بیشترین تاثیر و تیمار سوم و پنجم کمترین تاثیر را روی کارایی مصرف آب داشته اند و تیمار اول و ششم بیشترین تاثیر را در بین تیمارها روی وزن دانه های بلال داشته اند.

چکیده براورد جریان روزانه در حوزه های آبخیز برای بعضی پروژه های منابع آب نظیر طرح های برقابی، طراحی سیستم های آبیاری، مدیریت آلودگی رودخانه ها، رسوب گذاری مخازن و فرسایش مورد نیاز است. اما به دلیل نبود چنین اطلاعات در برخی حوضه ها اصطلاحاً حوضه های فاقد آمار همچنان چالش اساسی برای جامعه هیدرولوژیکی است. در این راستا هیدرولوژیست ها به این چالش با گسترش ابزارهای مختلف از جمله منطقه ای کردن مطالعات پاسخ داده اند. در این تحقیق نیز، روابط رگرسیونی به منظور ترسیم منحنی های تداوم جریان برای زیرحوضه های فاقد آمار به روش پارامتریک توسعه و مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور 18 ایستگاه هیدرومتری مناسب (از نظر پراکنش جغرافیایی، طول دور? آماری مناسب و تنوع مساحت) در حوز? آبخیز دریاچه نمک انتخاب و آمارهای ناقص بازسازی شد. سپس مقادیر دبی های شاخص منحنی تداوم جریان (10q، ...، 80q، 90q و 95q) استخراج گردید. در مرحل? بعد روابط رگرسیونی بین مقادیر دبی های شاخص منحنی تداوم جریان با متغیرهای فیزیوگرافی، اقلیمی و کاربری اراضی به روش گام به گام برقرار گردید. برای ارزیابی بهترین مدل رگرسیونی از آماره هایی مانند: حداکثر ضریب تعیین، ضریب تعیین تعدیل شده، حداقل باقیمانده، مجموع مربعات خطای پیش بینی و p-value استفاده شد. همچنین مقدار معیار ناش-ساتکلایف این روابط محاسبه شد. روابط معنی دار در سطح 95 درصد به دست آمد. نتایج حاصل نشان داد که از بین متغیرهای مورد بررسی، طول آبراه? اصلی، مساحت، متوسط بارندگی سالانه و شیب حوضه بیشترین نقش را در تغییرات جریان رودخانه ایفا می کنند. لذا با داشتن مقادیر این متغیرها، می توان از روابط بدست آمده در ترسیم منحنی های تداوم جریان حوضه های فاقد آمار استفاده کرد. کلمات کلیدی: منحنی های تداوم جریان، روابط رگرسیونی، حوضه های فاقد آمار، حوزه آبخیز دریاچه نمک

در حال حاضر کشاورزی تکیه گاه مهم امنیت غذایی و حیات اقتصادی کشور می باشد. در این میان آب به عنوان مهمترین و محدودترین عامل تولید از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. تهیه برنامه های آبیاری صرفاً بر اساس آزمایش های مزرعه ای دشوار، زمان بر و همراه با هزینه بسیار است. لذا مدل هایی که اثرات مقادیر مختلف آب بر عملکرد محصول را به صورت کمی شبیه سازی می کنند، ابزارهایی مفید در مدیریت آب در سطح مزرعه و بهینه سازی کارایی مصرف آب می باشند. مدل aquacrop که اخیراً توسط فائو بسط داده شده است، عملکرد محصول را بر اساس آب قابل استفاده تحت شرایط مختلف از جمله کم آبیاری شبیه سازی می کند. یک سیستم آبیاری بارانی تک شاخه ای تحت سطوح مختلف آب آبیاری و نیتروژن در طی دو فصل کشت برای سویا در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان اجرا شد. در این مطالعه با استفاده از مدل aquacrop، شبیه سازی عملکرد، بیوماس، پوشش گیاهی، تبخیر و تعرق، درصد رطوبت خاک و کارایی مصرف آب سویا در تیمارهای مختلف آب آبیاری و نیتروژن مورد بررسی قرار گرفت. با کاهش مقدار آب آبیاری و نیتروژن، خطای شبیه سازی افزایش یافت ولی نتایج شبیه-سازی در محدوده قابل قبولی بود. مقدار پوشش گیاهی شبیه سازی شده تقریباً مشابه با مقدار پوشش گیاهی واقعی از زمان کاشت تا زمان گلدهی گیاه بود. افزایش اختلاف بین مقدار پوشش گیاهی شبیه سازی شده و مقدار واقعی، بعد از زمان گلدهی مشاهده شد که می تواند به علت افزایش دمای هوا و در نتیجه پیری سریع تر پوشش گیاهی و کاهش پوشش گیاهی باشد. مقدار بیوماس تجمعی شبیه سازی شده توسط مدل aquacrop برای سطوح نیتروژن 100 و 80 درصد نیتروژن کاربردی، از دوره گلدهی تا انتهای فصل کمتر از مقدار واقعی تخمین زده شد. برای سطوح زیاد آب آبیاری و نیتروژن، خطای قابل توجهی در شبیه سازی وجود نداشت. با استفاده از مدل می توان مقادیر بهینه مصرف آب برای حصول حداکثر wue را تعیین نمود. حداکثر مقدار kc اندازه گیری شده در سال 1389 و 1390 به ترتیب برابر با 18/1 و 15/1 به دست آمد. مقدار kc شبیه سازی شده در سال 1389 و 1390 به ترتیب برابر با 15/1 و 12/1 به دست آمد. برای بررسی ضریب واکنش (ky) سویا نسبت به آب، مقادیر افت نسبی عملکرد نسبت به مقادیر افت نسبی تبخیر و تعرق رسم شد. در همه تیمارهای نیتروژن، ضریب واکنش عملکرد برای تمام دوره رشد کمتر از واحد است. بررسی مقایسه ای سه تیمار نیتروژن (میانگین دو ساله) نشان داد که تیمار n1 (نیتروژن کامل) نسبت به آب در مقایسه با دو تیمار دیگر نیتروژن، چون ky آن از همه بزرگتر می باشد (85/0 در مقابل 68/0 و 63/0)، دارای حساسیت بیشتری است. نتایج نشان داد که مقدار ky سویا برابر 85/0 است و مدل می تواند با درصد خطای قابل قبولی (کمتر از 10 درصد)، مقدار ky را پیش بینی کند. برای تخمین تابع تولید آب-نیتروژن از شکل های تابعی خطی ساده، کاب داگلاس، درجه دوم و متعالی استفاده شد. با مقایسه ضرایب و خطای استاندارد مشخص شد که از نظر خوبی برازش، تابع متعالی نسبت به سایر توابع بهتر است. بنابراین در تحلیل نتایج از مدل متعالی به عنوان تابع تولید سویا تحت شرایط تنش آب- نیتروژن استفاده شد. مقایسه سناریوهای مختلف کم آبیاری و نیتروژن نشان داد که گیاه سویا به تنش آب در مقایسه با تنش نیتروژن، حساسیت بیشتری نشان داد. به طور مثال اگر میزان آب کاربردی، 65 درصد کاهش یابد، میزان عملکرد به طور متوسط 3/57 درصد کاهش می یابد ولی اگر میزان نیتروژن کاربردی، 65 درصد کاهش یابد، میزان عملکرد به طور متوسط 6/15 درصد کاهش می یابد. با توجه به نتایج این پژوهش، می توان از مدل aquacrop به-عنوان یک ابزار مناسب و با قابلیت های مختلف جهت بهبود مدیریت آب و نیتروژن استفاده نمود.

تحلیل فراوانی جریان کم به عنوان معیار خشکسالی هیدرولوژیک از کاربرد ویژه ای در برنامه ریزی و طراحی سیستم های تأمین آب و تخمین حداقل جریان قابل دسترس برای فعالیت های کشاورزی، صنعتی، زیست محیطی و... برخوردار است. از آنجا که جریان های کم نیز مانند بسیاری از وقایع هیدرولوژیک، بر حسب چندین مشخصه نامستقل تعریف می شوند، اطلاعات حاصل از تحلیل فراوانی یک متغیره در غالب اوقات نمی تواند برای اهداف بالا کافی باشد. به علاوه، کاربرد خانواده های کلاسیک توزیع های چند متغیره نیز شدیداً دچار محدودیت است. این در حالی است که مدل های کوپلا به واسطه وجود ویژگی هایی چون توانایی مدل سازی متغیرها بدون نیاز به فرض استقلال آماری از قابلیت کاربرد بالایی در تحلیل وقایع حدی و مدل سازی ساختار وابستگی برخوردار بوده و به ابزاری موثر در موضوعات هیدرولوژی تبدیل شده اند. در این پژوهش با هدف ارائه راهکار بهینه برای کاربرد کوپلا، از مهم ترین توابع کوپلای موجود شامل کوپلاهای ارشمیدسی و نیمه بیضوی با ترکیب های مختلف ماتریس همبستگی استفاده شده و توابع و پارامترهای آن ها با استفاده از کارآمدترین روش های موجود برآورد گردید. بر خلاف بسیاری از مطالعات قبلی، کوپلاهای مورد استفاده در این پژوهش از نظر برقراری فرض صفر طبعیت داده ها از تابع کوپلای مورد نظر مورد آزمون قرار گرفته و بر اساس آزمون نیکویی برازش، مناسب ترین نوع کوپلا برای بیان ساختار وابستگی بین متغیرها تعیین شد. به علاوه تلاش شد تا بتوان به راهکاری کارآمد در زمینه ی کاربردی تر کردن نتایج خروجی حاصل از کوپلا دست یافته و گامی در جهت کاهش پیچیدگی مربوط به مفهوم دوره ی بازگشت در چارچوب چند متغیره و نیز مقدار طراحی در فضای چندبعدی برداشته شود. این کار با استفاده از مفهوم دوره ی بازگشت کندال و به کارگیری توابع وزن دهی روی لایه بحرانی تعریف شده بر اساس دوره ی بازگشت مفروض انجام شد. به منظور دستیابی به نتایج خروجی نیز از شیوه های بهینه سازی سرتاسری استفاده گردید. راهکار به دست آمده از فرایند فوق بر روی داده های جریان کم مربوط به پنج ایستگاه هیدرومتری انتخاب شده از بین 400 ایستگاه هیدرومتری حوضه آبریز دریای خزر شامل ایستگاه های نیر، استور، هرات بر، شیرگاه و گالیکش که دارای آمار جریان روزانه بلند مدت با حداکثر صحت ممکن بودند اعمال گردیده و نتایج نهایی مربوط به مقدار طراحی حاصل گردید. نتایج این بخش نشان دهنده ارجحیت کامل کوپلاهای نیمه بیضوی برای مدل سازی ساختار وابستگی داخلی بین متغیرهای تشکیل دهنده جریان های کم به عنوان نمونه ای از وقایع هیدرولوژیک می باشد. در بخش دوم پژوهش، روش رگرسیون کوپلایی با بررسی تأثیر تبدیلات حاشیه ای روی برآوردهای فاصله ای و نقطه ای با استفاده از داده های حجم چوب تولیدی در برابر قطر ارتفاع سبنه و ارتفاع کل درخت از روی زمین تا نوک مربوط به 1386 درخت چنار جمع آوری شده در جنگل ناحیه آلتوملیس در مرکز ایتالیا مورد ارزیابی قرار گرفت. انتخاب مدل های مورد مقایسه بر اساس این منطق که آیا مدل جدید، قدرت توصیفی بیشتری نسبت به سایر تکنیک های معیار ساده تر دارد، به کمک فرآیندهای آزمون مدل انجام شد. نتایج نشان دهنده عدم کارایی بهتر روش رگرسیون کوپلایی در برابر روش های متداول ساده تر با توجه به فرضیات آماری بیشتر آن می باشد.

خشکسالی با توجه به عواقب و خسارت های چشمگیر آن، همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است. مطالعه روند خشکسالی و ارتباط آن با سایر پدیده های جوی و در نتیجه پیش بینی خشکسالی با استفاده از شاخص ها نقش مهمی در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب ایفا می کند. یکی از این شاخص ها، شاخص نوسانات اقیانوسی می باشد. در این تحقیق ارتباط بین شاخص نوسانات اقیانوسی nao و soi و شاخص های خشکسالی rdi و spi در کشور ایران مورد مطالعه قرار گرفت. پس از محاسبه شاخص ها، به منظور بررسی صحت فرضیه وجود رابطه همبستگی بین این شاخص ها از آزمون های ناپارامتری استفاده گردید. بدین منظور پس از بررسی نرمال یا غیر نرمال بودن سری داده ها با استفاده از آزمون کلوموگروف اسمیرنوف، روابط همبستگی بین این شاخص ها بسته به پیروی یا عدم پیروی آن ها از توزیع نرمال، با استفاده از آزمون های ناپارامتری پیرسون و اسپیرمن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که شاخص های rdi و nao در ایستگاه های بابلسر، بندرعباس، بیرجند و خرم آباد دارای همبستگی می باشند. همچنین فرضیه وجود رابطه همبستگی بین دو شاخص rdi و soi در ایستگاه های بم، بندرعباس، بیرجند، ارومیه، شاهرود، مشهد، سبزوار، شهرکرد و تهران معنی دار است. شاخص های spi و nao در ایستگاه های بابلسر و رشت نیز وابسته می باشند. صحت فرضیه وجود رابطه همبستگی بین دو شاخص spi و soi در ایستگاه های شاهرود، مشهد، سبزوار، شهرکرد و تهران تایید گردید. به طور کلی از آنچه ذکر شد می توان چنین نتیجه گرفت که نواحی شمال کشور بیشترین میزان همبستگی را نشان دادند که می تواند به دلایل مختلفی از جمله مجاورت آن با سواحل دریای خزر و در نتیجه تاثیرپذیری الگوی بارش و خشکسالی از نوسانات اقیانوسی باشد. مناطق جنوبی کشور به استثناء ایستگاه بندرعباس، علی رغم همسایگی با آب های آزاد همبستگی چندانی بین شاخص های مذکور نشان ندادند. این مطلب می تواند موید این فرضیه باشد که الگوی خشکسالی این منطقه با سایر شاخص های نوسانات اقیانوسی دارای رابطه همبستگی است. به طور کلی میزان ضرایب همبستگی بین شاخص های مورد مطالعه در هیچ یک از مناطق کشور قابل توجه نبودند. بیشترین ضریب همبستگی در ایستگاه تهران و به میزان 154/0- بین دو شاخص rdi و soi مشاهده گردید. بنابراین ارائه مدلی که قادر به پیش بینی خشکسالی با استفاده از این شاخص ها باشد توصیه نمی گردد.

یکی از اهداف علم کشاورزی دقیق، ایجاد ابزار های با دقت و توانمندی های بیشتر برای بررسی فرآیند های آب خاک، گیاه و اتمسفر و در نهایت، یافت و معرفی بهترین استراتژی های مدیریت مزرعه ای است. هدف از این مطالعه توسعه مدلی بر پایه مدل ceres-maize است که با توجه به شرایط خاص کشورمان توانمندی های بیشتری برای شبیه سازی رشد ذرت در شرایط تنش شوری و خشکی داشته باشد. گیاهی است گه بتواند در در این مطالعه با هدف ایجاد مدلی مرکب و توانمند تر، مدل های پرکاربرد و قدرتمند csm-ceres-maize از بسته نرم افزار dssat نسخه 4 و swap به یکدیگر متصل شدند تا هریک از مدل ها بتوانند از ویژگی های منحصر به فرد مدل دیگر استفاده کنند. مدل توسعه داده شده با نام پیشنهادی ceres-maize-hbased مقادیر روزانه رطوبت خاک، تبخیر و تعرق واقعی و پتانسیل و جذب آب توسط ریشه را از مدل swap دریافت کرده و برای انجام محاسبات مربوط به این مقادیر، پارامتر های رشد روزانه ریشه و مقدار شاخص سطح برگ را به آن مدل ارسال می کند. در نهایت مدل توسعه داده شده ceres قادر است تا از مزایای مدل swap همچون تاثیر میزان شوری بر کاهش جذب آب توسط گیاه، تاثیر وجود زهکش بر میزان رطوبت روزانه خاک و بسیاری از قابلیت های دیگر در شبیه سازی رشد گیاه بهره ببرد. مدل توسعه یافتهceres-maize-hbased براساس میزان مکش آب در خاک عمل می کند. مدل با داده های حاصل از یکسال کشت ذرت علوفه ای رقم سینگل کراس 704، در منطقه ورامین برای 4 سطح آبیاری و 3 سطح کود مورد واسنجی و ارزیابی قرار گرفت. مدل ابتدا با ضرائب گیاهی مربوط به تیمار 150 کیلوگرم نیتروژن بر هکتار هر تیمار آبیاری و همچنین ضرائب ژنتیکی رقم مورد نظر که در مطالعات پیشین تعیین شده بود واسنجی شد و سپس برای تیمارهای صفر و 200 کیلوگرم نیتروژن برهکتار برای تمام سطوح آبیاری ارزیابی شد. با توجه به مقایسه دو مدل از دیدگاه های مختلف نتایج نشان دادند که هر دو مدل می توانند به خوبی رشد و تولید ذرت را شبیه سازی کنند. تفاوت معنی دار مابین عملکرد نسخه توسعه یافته مدل و نسخه اصلی مدل در پیش بینی میزان تبخیر از سطح خاک در تمام تیمار ها، میزان تعرق واقعی گیاه در تیمار های بدون تنش، میزان متوسط زیتوده و مقدار نهایی آن در زمان برداشت مشاهده شد. در حالی که هیچگونه اختلاف معنی داری ما بین شبیه سازی میزان مجموع آب خاک مابین دو نسخه از مدل مشاهده نشد. با توجه به نتایج فوق، انتخاب مدل با عملکرد بهتر نیاز به مطالعات دقیق تر و عمیق تری دارد. در کل به سبب اینکه مدل توسعه یافته در شبیه سازی پارامترهدف (ماده خشک) عملکرد نسبتا موفقی از خود نشان داد، می توان نتیجه گرفت با وجود نیاز مدل به اصلاحات بیشتر، اتصال دو مدل با موفقیت صورت گرفته و مدل جدید آماده استفاده در پژوهش های بیشتر مرتبط با شبیه سازی رشد ذرت است.

شوری آب و خاک یکی از بزرگترین مشکلات کشاورزی است. اگر چه روش های زیادی برای اصلاح خاک های شور پیشنهاد شده است، اما در بین همه این روش ها شوری زدایی آب نیز در دهه های اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته است. هرچند روش های متعددی برای شوری زدایی وجود دارد، اما اکثر این روش ها نیاز به انرژی داشته و هزینه زیادی را به همراه دارند. در این تحقیق، توانایی 5 جاذب رزین آنیونی، رزین کاتیونی، کربن اکتیو، زئولیت و پیت در حالت انفرادی و ترکیب دوتایی در دو مقیاس میکرو و نانو بر شوری زدایی آب آبیاری با 3 کیفیت 1/5، 1/10 و 8/20 دسی زیمنس بر متر مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش ها با 15 تیمار جاذب، سه شوری آب آبیاری و 3 تکرار در غالب طرح فاکتوریل انجام شد. نتایج نشان داد که در حالت میکرو، در شوری 1/5 دسی زیمنس بر متر، ترکیب رزین آنیونی با رزین کاتیونی با جذب 8/68 میلی گرم املاح شور بیشترین میزان جذب را دارد. در شوری 1/10 دسی زیمنس بر متر نیز رزین کاتیونی با جذب 8/152 میلی گرم املاح شور و در شوری 8/20 دسی زیمنس بر متر پیت، پیت رزین کاتیونی و کربن اکتیو+ رزین کاتیونی به ترتیب با جذب 1/321، 8/319 و 4/326 میلی گرم از املاح شور بیشترین میزان جذب را داشتند. حداقل شوری حاصل از شوری زدایی در شوری های آب آبیاری 1/5، 1/10 و 8/20 دسی زیمنس بر متر به ترتیب برابر با 3، 3/6 و 6/12 دسی زیمنس بر متر بود. تمایل جذب یون های مختلف شوری نشان داد که جاذب ها به ترتیب بیشترین تمایل را برای جذب بیکربنات، کلسیم، منیزیم، سولفات، پتاسیم، سدیم و کلر دارند. فرایند نانو سبب تغییراتی در میزان جذب یون های شوری توسط جاذب ها شد. این فرایند باعث شد تا در شوری 1/5 دسی زیمنس بر متر ترکبیات رزین کاتیونی با پیت، کربن اکتیو و رزین آنیونی به ترتیب با جذب 4/68، 5/66 و 4/69 میلی گرم از املاح شور بیشترین میزان جذب املاح را داشته باشند. در شوری 1/10 دسی زیمنس بر متر نیز رزین کاتیونی، پیت رزین کاتیونی و رزین کاتیونی رزین آنیونی به ترتیب با جذب 8/152، 7/145 و 1/140 میلی گرم از املاح شور بیشترین میزان جذب را داشتند. در شوری 8/20 دسی زیمنس بر متر پیت و زئولیت رزین کاتیونی به ترتیب با جذب 5/365 و 9/364 میلی گرم از املاح بیشترین میزان جذب را به خود اختصاص دادند. فرایند نانو و افزایش شوری آب آبیاری باعث کاهش تغییرات میزان جذب بین جاذب های مختلف شد. فرایند نانو در مجموع در شوری های آب آبیاری 1/5 و 1/10 دسی زیمنس بر متر نسبت به شوری آب آبیاری 8/20 دسی زیمنس بر متر تأثیر بیشتری از خود نشان داد. فرایند نانو اگر چه میزان جذب املاح را نسبت به حالت میکرو افزایش داد، اما تأثیرات آن در کاهش شوری اولیه آب آبیاری نسبت به حالت میکرو چشمگیر نبود. کربن اکتیو رزین آنیونی در شوری 1/5 دسی زیمنس بر متر، زئولیت رزین آنیونی و پیت کربن اکتیو در شوری 1/10 دسی زیمنس بر متر و زئولیت رزین کاتیونی در شوری 8/20 دسی زیمنس بر متر تیمارهایی بودند که در حالت نانو بیشترین کاهش شوری را نسبت به حالت میکرو داشتند. در آزمایش های ستونی، میزان جذب جاذب ها نسبت به نمونه های کوچک کمتر بود، که علت آن نیز زمان کمتر تماس جاذب با آب در ستون نسبت به سوسپانسیون است. به طور کلی، نتایج نشان داد که استفاده از جاذب ها برای شوری زدایی آب در شوری های زیاد به مراتب موثرتر از شوری های کمتر است و در بین جاذب-های مورد استفاده پیت نقش موثری در کاهش شوری آب دارد.

خیار از جمله محصولات مهم مورد کشت در سیستم های گلخانه ای در سراسر دنیا می باشد. کشت بدون خاک یکی از عوامل موثر در افزایش کارآیی مصرف آب و بهبود عملکرد می باشد. از مهم ترین نیازهای سیستم های کشت بدون خاک، شناخت یک بستر کاشت مناسب، حجم مناسب محلول غذایی و آبشویی بستر برای ایجاد توازن در نمک های بستر کاشت می باشد. بدین منظور پژوهشی در راستای تعیین بهترین ترکیب بستر، میزان محلول دهی ودرصد آبشویی در کشت بدون خاک خیار گلخانه ای رقم یلدا به مدت 85 روز در گلخانه هیدروپونیک دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام گرفت. به منظور تعیین بهترین ترکیب بستر آزمایشی با استفاده از نسبت های مختلف کوکوپیت و پرلیت به ترتیب (0- 100، 25- 75، 50- 50، 75- 25 و 100- 0 درصد) و همچنین مقادیر متفاوت سطوح آبیاری (210، 425، 645 ، 935 و 1170 سی سی در روز) آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار طراحی شد. آنالیز داده ها با استفاده از نرم افزار sas انجام گرفت و برای مقایسه میانگین داده ها از روش دانکن استفاده شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثرات ترکیب های مختلف بستر بر آبشویی معنی دار ولی بر عملکرد و برخی صفات رویشی مانند طول ساقه، وزن تر، وزن خشک، درصد ماده خشک و اسیدیته بستر اثر معنی داری نداشت. تاثیر نسبتهای مختلف پرلیت و کوکوپیت بر حجم زه آب معنی دار گردید. در بسترها با افزایش میزان پرلیت، میزان آبشویی نیز افزایش یافت. هدایت الکتریکی در بسترهای مختلف تفاوت های معنی داری از خود نشان داد. اثرات سطوح مختلف آبیاری بر صفات رویشی، عملکرد و هدایت الکتریکی بسترها معنی دار شد بطوری که بیشترین میزان عملکرد، وزن تر، وزن خشک، درصد ماده خشک و طول ساقه در سطح آبیاری 1170 سی سی در روز حاصل شد. با مقایسه اقتصادی تیمارهای آزمایشی دارای میزان متفاوت محلول غذایی، مشخص گردید که از میان سطوح مختلف تست شده، تنها سطح آبیاری 1170 سی سی در روز می تواند توجیه اقتصادی داشته باشد. نتایج نشان داد برای کشت خیار گلخانه ای رقم یلدا در شرایط کشت بدون خاک بستر کوکوپیت : پرلیت به نسبت 1:1 و میزان آبیاری 1170 سی سی در روز مناسب ترین ترکیب بستر و محلول دهی می باشد. کلمات کلیدی: سیستم های کشت بدون خاک، کوکوپیت، پرلیت، سطوح آبیاری، خیار

در سال های اخیر، تمرکز فعالیت‎های صنعتی، کشاورزی و شهرنشینی باعث آلودگی و تجمع فلزات سنگین در خاک و گیاهان شده است که به صورت مستقیم یا غیر مستقیم بر زندگی انسان ها و حیوانات اثر می گذارد. با توجه به اهمیت استان اصفهان از نظر فعالیت‎های کشاورزی و صنعتی، این تحقیق با هدف ارزیابی تغییرات مکانی فلزات سنگین (کادمیوم، سرب، نیکل و روی) در خاک‎های شالیزاری منطقه لنجان و تهیه نقشه آلودگی این عناصر در خاک‎های این منطقه انجام گرفت. بدین منظور، تعداد 90 نمونه خاک سطحی (20-0 سانتی‎متر) جمع‏آوری گردید. همچنین از آنجایی که برنج در رژیم غذایی ساکنین محلی و دام‎های آن‎ها نقش مهمی دارد و از طرفی اطلاعات دقیقی در خصوص غلظت فلزات سنگین در برنج کشت شده در این منطقه در دست نیست، بدین منظور 41 نمونه گیاه برنج نیز از منطقه مورد مطالعه برداشت شد. برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مانند ph، هدایت الکتریکی، کربنات کلسیم معادل، بافت خاک، ماده آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی در نمونه‎ها اندازه‏گیری شد. نمونه‎های برنج نیز به سه قسمت ریشه، ساقه و دانه تفکیک گردید و در نهایت مقدار فلزات در نمونه‏های خاک و برنج با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین گردید. تخمین مکانی داده‏ها از طریق ترسیم و محاسبه واریوگرام و روش های درون یابی کریجینگ معمولی و بلوکی به کمک نرم‏افزارهای 9.3 arcgis و gs+ انجام گردید. بررسی تحلیل‏های زمین آماری نشان داد که برای کادمیوم، سرب، نیکل و روی فراهم و نیکل کل، مدل کروی و برای کادمیوم، روی و سرب کل، مدل نمایی بهترین مدل برازش داده شده بود. غلظت فلزات اندازه گیری شده در خاک نشان داد که بر اساس حد استاندارد آلودگی، تمام فلزات نزدیک به مرز آلودگی بودند و در این میان کادمیوم بیشترین میزان آلودگی را در منطقه دارا بود. همچنین میانگین غلظت فلزات کادمیوم، سرب، روی و نیکل در دانه های برنج به‎ترتیب 27/1، 32/12، 39/19 و 09/1 میلی‏گرم بر کیلوگرم و در ساقه‏ها به‎ترتیب 07/1، 22/17، 75/13 و 73/1 میلی‏گرم بر کیلوگرم وزن خشک گیاه بود. بطور کلی میزان کادمیوم و سرب در ساقه و دانه‏های برنج بسیار بالاتر از استاندارد fao/who بود که برای انسان و دام‏های مصرف‏کننده خطرآفرین خواهد بود و شرایط بحرانی دارد. بر اساس نقشه‏های پراکنش فلزات، علاوه بر خصوصیات خاک، عواملی مانند جهت باد غالب، ورود فاضلاب‎های صنعتی و شهری و مصرف غیراصولی کودها در غلظت فلزات مورد مطالعه تاثیرگذار است. یافته های تحقیق حاضر می‎تواند در خصوص لزوم توجه بیشتر به مسئله آلودگی در منطقه با تاکید بر مدیریت اصولی به تصمیم گیران کمک نماید.

کمبود آب شیرین در مناطق خشک و نیمه خشک انسان?ها را به استفاده از آب?های نامتعارف مانند پساب?های شهری، پساب?های صنعتی، زه?آب کشاورزی و روان?آب?های شهری سوق داده است. هدف از این تحقیق کاربرد شکل های مختلف یک نوع جاذب زیستی (استخوان شترمرغ) در بهبود کیفیت برخی از آب های نامتعارف (پساب صنعتی، آب آلوده به نیترات و آب شور) بود. در ابتدا، ظرفیت حذف سرب و جیوه به?وسیله فرم?های مختلف استخوان شترمرغ در آزمایش به?روش ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور، پس از تهیه استخوان شترمرغ، آن را آسیاب کرده و از الک شماره 35 (قطر 5/0 میلیمتر) عبور داده شد. پودر استخوان خشک شده (obp) یکبار در کوره به مدت 24 ساعت با دمای 550 درجه سانتی گراد در مجاورت اکسیژن و بار دیگر در کوره تحت خلأ به مدت 5 ساعت با دمای 800 درجه سانتی گراد در شرایط عدم وجود اکسیژن سوزانده شد. جاذب?های به دست آمده به?ترتیب oba و obc نامیده شدند. نتایج نشان داد که ترکیب اصلی همه جاذب?های مورد استفاده کلسیم و فسفر به ?شکل کلسیم هیدروکسی?آپاتیت بوده به?طوری که برای جاذب?های obp، oba و obc نسبت? کلسیم به فسفر به?ترتیب 1:49، 1:58 و 1:59 می?باشد. ترتیب جذب فلزات سنگین سرب و جیوه برای جاذب?های مذکور به?ترتیب به صورت obc>oba>obp به دست آمد. سپس نانوذرات آهن صفر ظرفیتی به روش احیای کلرید فریک توسط بوروهیدرید سدیم سنتز و روی جاذب oba تثبیت (oba-nzvi) شد و خصوصیات آن به?وسیله میکروسکوب الکترونی روبشی (sem)، طیف?نگار تفکیک انرژی (sem-edx)، طیف?سنجی مادون قرمز (ftir)، پراش پرتو ایکس (xrd)، سطح مخصوص جاذب (bet) و نقطه بار صفر بستر (phpzc) تعیین گردید. جاذب oba-nzvi برای حذف فلزات سرب و جیوه، نیترات و کل مواد جامد محلول آب (tds) استفاده گردید. اثر پارامترهای مختلف جذب مانند زمان تماس، غلظت اولیه یون?های فلزی، میزان جاذب، ph، رفتار رقابتی جذب و قدرت یونی روی حذف فلزات سرب و جیوه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که داده?های سینتیک جذب به?خوبی از معادلات شبه مرتبه دوم و همچنین داده?های ایزوترم جذب به?خوبی از معادلات لانگمویر- فروندلیچ با ضریب همبستگی زیاد پیروی می?کنند. حداکثر ظرفیت جذب جاذب oba-nzvi برای حذف فلزات سرب و جیوه به?ترتیب 6/138 و 1/145 میلی?گرم بر گرم به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد که جاذب oba-nzvi به?دلیل سطح مخصوص و واکنش?پذیری زیاد در مدت زمان 30 دقیقه بدون کنترل ph قادر به احیای نیترات به آمونیوم و گاز نیتروژن می?باشد. جاذب oba-nzvi ظرفیت کمی در جذب tds داشته، در صورتی?که برای حذف سختی آب (مجموع یون?های کلسیم و منیزیم) بسیار موثر است. به?منظور مدل?سازی فرایند جذب یون سرب در آزمایش به?روش ناپیوسته، مدل?های شبکه عصبی (ann)، شبکه عصبی- فازی (anfis) و رگرسیون چند متغیره غیر خطی (mnlr)توسعه داده شد. پارامترهای زمان تماس، غلظت اولیه یون?های فلزی، میزان جاذب، ph و دما به عنوان ورودی مدل?ها و راندمان حذف به عنوان خروجی مدل?ها در نظر گرفته شد. در بین مدل?ها، anfis5 با هر 5 ورودی به عنوان بهترین مدل در تخمین راندمان حذف یون سرب شناخته شد. آنالیز حساسیت نشان داد که مدل anfis5 برای جاذب oba به?ترتیب به پارامترهای زمان تماس، ph، غلظت اولیه، میزان جاذب و دما و برای جاذب oba-nzvi به?ترتیب به پارامترهای غلظت اولیه، دما، میزان جاذب، ph و زمان تماس بیشترین حساسیت را دارد. نتایج آزمایش های ستونی نشان داد که زمان شکست برای هر دو فلز سرب و جیوه با افزایش ارتفاع جاذب و کاهش میزان دبی جریان به تأخیر می?افتد. مقادیر کمتر rmse برای شبکه عصبی- فازی نسبت به مدل رایج توماس نشان می?دهد که این شبکه برای مدل?سازی جذب فلزات سنگین به وسیله oba-nzvi مناسب?تر است.

حوضه آبخیز سیاه مرزکوه مهم ترین زیرحوضه آبخیز محمدآباد واقع در استان گلستان می باشد که تأثیر زیادی در سیلاب ها و شکل دهی مورفولوژی شاخه اصلی رودخانه محمدآباد دارد. اقدامات سازه ای گوناگونی در بالادست حوضه آبخیز مذکور انجام شده است که از آن جمله می توان به احداث دو سد تأخیری (رسوب گیر) اشاره کرد. بعد از ساخت این سازه ها مشاهده شد که طی مدت شش ماه از بهره برداری، حجم زیادی از جریانات واریزه ای وارد مخازن آنها شده، به طوری که آبگیرهای تحتانی آنها به وسیله این واریزه ها مسدود شده است. هم چنین، حوضچه آرامش این سازه ها به وسیله این جریانات واریزه ای پرشده است. تغییرات و جابجایی هایی که در اثر احداث سازه های متقاطع در مسیر جریان رخ می دهد، نتیجه منطقی عکس العمل رودخانه در جهت برقراری تعادل بین فرایند فرسایش و رسوب گذاری است. از این رو، قبل از انجام هر گونه اقدام مهندسی رودخانه، بررسی و پیش بینی عکس العمل رودخانه ضروری می باشد. در تحقیق حاضر پیش بینی رفتار رودخانه و تغییرات مورفولوژیک 20 کیلومتر از رودخانه ی سیاه مرزکوه بعد از طراحی 11 سد تأخیری در مسیر جریان با استفاده از داده های هندسی 536 مقطع عرضی در سیستم تحلیلی رودخانه hec-ras انجام گردیده است. ژئومتری بستر پیش از این در نرم افزار gis ساخته شده و مقاطع عرضی نیز در آن در نظر گرفته شده است. برای این منظور در بازدید و مطالعات میدانی حوضه و بازه ی مورد نظر، به بررسی محل هایی که در آنها امکان تغییرات مورفولوژیک هست پرداخته شده است. در این مدل، به بررسی فرسایش و رسوب شامل تغییرات بوجود آمده در عمق (متر)، شیب (درصد) و جرم (تن) بستر با در نظر گرفتن دبی پایه و سیلاب با دوره بازگشت های مختلف و تغییرات در پارامترهای هیدرولیکی جریان شامل تراز سطح آب (متر)، عرض سطح آب (متر)، سرعت جریان (متر بر ثانیه) و تنش برشی بستر (نیوتن بر مترمربع) با در نظر گرفتن سیلاب با دوره بازگشت 25 ساله و به طور کلی مورفولوژی رودخانه در سه حالت شرایط طبیعی رودخانه بدون وجود سد، طرح پیشنهادی سدهای تأخیری (رسوب گیر) توسط شرکت مشاور در مسیر جریان و طرح رایج سدهای تأخیری در مسیر جریان پرداخته شده است. پس از به دست آمدن نتایج حاصل در بالادست و پایین دست محل احداث سدها به بررسی و مقایسه آنها در حالت های قبل و بعد از طراحی سدها پرداخته شده و نتایج حاصل از آن مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به این بررسی و مطالعات کتابخانه ای، تغییرات مورفولوژیک و الگوی کانال مشخص شده و ثابت شد طرح رایج سدهای تأخیری تأثیر کمتری نسبت به طرح شرکت مشاور بر روی تغییرات مورفولوژیک رودخانه سیاه مرزکوه دارد. در ضمن، راهکارهایی نیز برای جلوگیری و به حداقل رساندن این تغییرات ارائه شده است.

افزایش جمعیت و کاهش میزان منابع آب قابل استفاده انسان را به استفاده از منابع آب با کیفیت نامطلوب از جمله منابع آب شور سوق داده است. اخیراً استفاده از جاذب های متخلخل کربنی به دلیل سطح ویژه زیاد، ساختار میکروپوری و گروه‎های عاملی فعال، کاربرد وسیعی در حفظ محیط زیست پیدا کرده است. هدف تحقیق حاضر تبدیل بقایای کم ارزش محصولات کشاورزی به جاذب های متخلخل کربنی و بررسی کاربرد جاذب های تهیه شده در حذف یون های اصلی ایجاد کننده شوری آب می باشد. در بخش اول، از شلتوک برنج برای تهیه زغال زیستی، کربن فعال شده با بخار آب، کربن فعال شده با هیدروکسید پتاسیم (koh) و کربن فعال شده با بخار آب و koh استفاده شد. خصوصیات جاذب های تهیه شده به وسیله ایزوترم جذب و واجذب نیتروژن در دمای 196- درجه سلسیوس، پ- هاش بار صفر، تیتراسیون بوهم و ftir تعیین گردید. با افزایش دمای کربن سازی، سطح ویژه افزایش و گروه های اسیدی سطح کاهش یافت. فعال سازی شیمیایی موثرترین روش برای تولید کربن فعال با سطح ویژه و تخلخل زیاد بود. بیشترین سطح ویژه (2201 متر مربع بر گرم) و حجم حفره ها (96/0 سانتی متر مکعب بر گرم) متعلق به کربن فعال شده شیمیایی با نسبت koh به زغال زیستی برابر 3 (ak3) بود. میزان زیاد خاکستر شلتوک برنج، واکنش بخار آب با محتوای کربنی را کاهش داد که سبب توسعه نسبتاً ضعیف ساختار حفره های کربن فعال شده فیزیکی گردید. فعال سازی فیزیکی- شیمیایی در غلظت های کم koh باعث توسعه مزوپورها در ساختار داخلی کربن فعال شد. بیشترین میزان جذب سدیم متعلق به جاذب ak3 و برابر با 2/134 میلی گرم بر گرم به دست آمد. با افزایش پ- هاش اولیه از 2 به 10، میزان جذب سدیم توسط جاذب ak3 از 1/12 میلی گرم بر گرم به 8/147 میلی گرم بر گرم افزایش یافت. دو مدل سینتیک شبه رده اول و پخشیدگی درون ذره ای از توانایی بسیار خوبی برای پیش بینی میزان سدیم جذب شده توسط جاذب ak3 برخوردار بودند. ظرفیت شوری زدایی جاذب های تهیه شده، از منابع آب با tdsهای 15179، 11149 و 5113 میلی گرم بر لیتر به ترتیب در محدوده 2/383- 5/88، 5/315 -8/72 و 5/112 -7/32 میلی گرم بر گرم به دست آمد. در بخش دوم، از ساقه کلزا برای تهیه کربن فعال شده با بخار آب استفاده گردید. کربن فعال تهیه شده در دمای کربن سازی 485 درجه سلسیوس، دمای فعال سازی 825 درجه سلسیوس و زمان فعال سازی 55 دقیقه (acs-o) بیشترین ظرفیت شوری زدایی (1/292 میلی گرم بر گرم) از منبع آب با tds حدود 15179 میلی گرم بر لیتر را به خود اختصاص داد. معادلات فروندلیخ و لانگمویر از توانایی خوبی برای پیش بینی میزان کلسیم و منیزیم جذب شده توسط جاذب acs-o برخوردار بودند. این جاذب از تمایل بیشتری برای جذب کلسیم در مقایسه با جذب منیزیم برخوردار بود. همچنین، استفاده از نانوذرات مغناطیسی fe3o4 برای مغناطیسه کردن کربن فعال به منظور سهولت جداسازی آن از محلول آبی مورد بررسی قرار گرفت. جاذب acs-f5 که با اضافه کردن 5% وزنی نانوذرات آهن به جاذب acs-o به دست آمد، به علت ظرفیت شوری زدایی و خصوصیات مغناطیسی خوبی که داشت جاذب مغناطیسی مناسبی به نظر می رسد.

آب یکی از منابع مهم در توسعه کشورها میباشد. در طول قرن بیستم، جمعیت جهان سه برابر و میزان استفاده از آب شش برابر شده است. میزان آب قابل دسترس جهان تنها برای جمعیت کنونی با حداقل دسترسی به آب سالم کافی است. توزیع نامناسب از لحاظ مکانی و زمانی و افزایش جمعیت و سرانه مصرف آب، این مسئله را تشدید نموده است. از آنجا که کشور ایران در اقلیم خشک و نیمه خشک قرار دارد، همواره با مشکل کم آبی مواجه است. خوشبختانه مهار آب های سطحی و کنترل و ذخیره سازی آن ها از راه احداث سد ها توسط وزارت نیرو در سال های اخیر رشد چشمگیری داشته ولیکن در بعضی موارد، احداث سد برای مهار آب های سطحی و سیلاب ها به لحاظ اقتصادی، فنی و دیگر موارد امکان پذیر نیست. اجرای طرح های تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی به منظور مهار آب های سطحی و ذخیره آن ها در زیر زمین، دارای مزایای بسیاری از جمله کاهش تبخیر در فصل های گرم، پالایش و تصفیه آب های سطحی توسط آبخوان، سازگاری زیست محیطی بیشتر و جلوگیری از تخریب و فرسایش خاک می باشد که همواره مورد توجه متخصصین بوده است. هدف از تحقیق حاضر، مکان یابی عرصه های مناسب تغذیه مصنوعی آبخوان های دشت سمنان با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی (ahp) در محیطgis است. در ابتدا، عوامل موثر در مکان یابی تغذیه مصنوعی آبخوان ها مشخص شدند. عوامل کاربری اراضی، توپوگرافی، زمین شناسی، اقتصاد طرح، هیدروژئوشیمی، هیدروژئولوژی، منبع تغذیه، گسل و هیدروکلیماتولوژی عوامل موثر در مکان یابی عرصه های مناسب تغذیه مصنوعی آبخوان ها تعیین شدند. لایه های اطلاعاتی در محیط arcgis وارد شدند و سپس وزن دهی به معیارها با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی و منطق فازی صورت گرفت. با اضافه کردن وزن های به دست آمده به لایه های اطلاعاتی در محیط gis، تحلیل مکان یابی انجام پذیرفت. از تلفیق لایه های اطلاعاتی و وزن های به دست آمده، نقشه مکان یابی حاصل شد. بر اساس نتایج به دست آمده، در روش تحلیل سلسله مراتبی، 25 ناحیه و در روش تحلیل سلسله مراتبی فازی، 37 ناحیه جهت تغذیه مصنوعی آبخوان ها کاملاً مناسب تشخیص داده شدند. مناطق معین شده در روش تحلیل سلسله مراتبی فازی شامل مناطق معین شده در روش تحلیل سلسله مراتبی نیز بودند و این به دلیل نزدیک بودن وزن های حاصل شده از طریق محاسبات مربوط به هر دو روش بود. همچنین، در روش تحلیل سلسله مراتبی فازی، مناطق وسیع تری مکان یابی شدند که دلیل این امر دامنه و انعطاف بیشتر این روش نسبت به روش تحلیل سلسله مراتبی است. سپس، برای هردو روش ahp و fuzzy ahp با استفاده از روش تاپسیس، بهترین مکان از بین مکان های دارای ارزش چهار انتخاب شد که برای ahp ناحیه هفت و برای fuzzy ahp ناحیه هشتم به عنوان بهترین مکان های تغذیه آبخوان ها انتخاب شدند.

انتقال رسوب یک پدیده پیچیده است. اغلب فرمول ها، نتایج متفاوتی را نسبت به داده های اندازه گیری شده ارائه می کنند. لذا به منظور انتخاب معادله مناسب لازم است نتایج حاصل از مدل های عددی با نتایج آزمایشگاهی و اندازه گیری شده مقایسه گردند. برای بررسی انتقال رسوب و انتخاب تابع مناسب حمل رسوب در رودخانه تجن که از ارتفاعات جنوب شهرستان ساری سرچشمه می گیرد، از مدل gstars4 استفاده شده است. این نرم افزار یک مدل یک بعدی می باشد که به کمک مفهوم لوله های جریان، شبه دو بعدی عمل می کند. برای مطالعه، محدوده 17/3 کیلومتری بین دو ایستگاه هیدرومتری سلیمان تنگه و ریگ چشمه انتخاب گردید که در پایین دست سد شهید رجایی واقع شده است. دو شاخه فرعی ورند و واستان نیز از نقاط میانی وارد محدوده مطالعاتی می شوند. نتایج 16 سال (1375 تا 1391) مدل سازی هیدرولیک جریان و رسوب نشان داد که توابع دوبویز (1879) با میانگین مطلق خطای 70/82 و میانگین نسبت ناجوری 0/95 و مییر-پیتر و مولر (1948) با جذر میانگین مربعات خطای 94/94 بهترین پیش بینی رسوب خروجی از محدوده مطالعاتی را ارائه می کنند. ولی پیش بینی درستی از رقوم بستر رودخانه نمی توانند ارائه دهند. تابع انگلوند و هانسن (1972) بهترین پیش بینی رقوم بستر را انجام می دهد. با بررسی فصلی روابط دیده شد که توابع مختلف در فصول مختلف نتایج متفاوتی را ارائه می کنند. در فصل پاییز تابع یانگ (1979، 1984)، در فصول زمستان و بهار تابع دوبویز (1879) و در فصل تابستان تابع لارسن (1958) بهترین روش ها شناخته شده اند. این نرم افزار قادر است برای شبیه سازی شبه دوبعدی حداکثر از پنج لوله جریان استفاده کند. ولی نمی توان یک تعداد مشخص از لوله های جریان را برای تمام روابط انتقال رسوب مناسب دانست. برای چهار تابع منتخب، توابع لارسن (1958) و انگلوند و هانسن (1972) با سه لوله جریان، تابع یانگ (1973، 1984) با چهار لوله جریان و تابع دوبویز (1879) با یک لوله جریان مناسب ترین بوده است.

قابلیت فرار آب در زمین های کارستی و وجود شرایط پیچیده زمین شناسی در آن ها عاملی است تا روش های مناسب آب‏بندی در مواجهه با این شرایط اعمال شود. تزریق سیمان یکی از متداول ترین روش های ناتراوا سازی است که به صورت گسترده ای در پی‏های سنگی در سدها استفاده می شود. بنابراین، تخمین میزان تزریق سیمان امری ضروری در فرایند طراحی آب بند سد است. این کار در واقع بر اساس تجربیات قبلی مهندسین طراح صورت می گیرد. اما وجود شرایط متفاوت زمین شناسی و ژئومکانیک در سایت های مختلف سدسازی منجر به بروز نتایجی کاملاً دور از انتظار می شود. تزریق-پذیری سنگ ها تابع عوامل مختلفی است که هر یک به طور جداگانه می توانند بر کیفیت آن تأثیرگذار باشند. پارامترهای مورد استفاده در طراحی تزریق چون نوع سنگ، ناپیوستگی ها و ویژگی های آن ها، نفوذپذیری و فشار تزریق دارای ارتباط پیچیده و مبهم بوده و تعیین رابطه ای مستقیم بین آن ها به سادگی امکان پذیر نیست. در چنین مواردی می توان با تشکیل پایگاه داده ها، روابط منطقی بین این عناصر را مدل سازی کرد. یکی از روش هایی که توانایی یادگیری رابطه بین پارامترهای مختلف را دارد، شبکه های عصبی مصنوعی است. در این تحقیق، با استفاده از اطلاعات تزریق گالری های gr4 و gl4 از دو تکیه گاه راست و چپ پرده آب بند سد سیمره، به پیش‏بینی میزان خورند سیمان با استفاده از شبکه های عصبی و هوش مصنوعی پرداخته شد. در انتها، به منظور بررسی بیشتر توانایی این سیستم های هوشمند، نتایج حاصل از آنالیز رگرسیون با نتایج سیستم های شبکه های عصبی و هوش مصنوعی مقایسه گردید. در قسمت دوم این تحقیق به بررسی حساسیت شبکه نسبت به داده های ورودی به شبکه پرداخته شد و عملکرد و کارایی شبکه های هوشمند در مناطق کارستی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که شبکه های عصبی مصنوعی پایه شعاعی می توانند خورند سیمان پرده آب بند را با ضریب r2 برابر با 92% و rmse برابر با 051/0 بهتر از روش‏های شبکه مصنوعی پس انتشار خطا با ضریب r2 برابر با 86% و rmse برابر با 113/0، روش هوش مصنوعی با ضریب r2 برابر با 83% و rmse برابر با 053/0 و روش رگرسیون با ضریب r2برابر با 69% و rmse برابر با 177/0 در مراحل آموزش و آزمون به خوبی پیش بینی کنند.