با توجه به آنکه سهم عمده ای از منابع محدود آب کشور در بخش کشاورزی مصرف میگردد، سیاست گذاری برای مدیریت بهینه مصرف آب امری ضروری بوده و به همین دلیل تحقیقات اخیر محققین به منظور صرفه جویی در مصرف آب و نیز افزایش بازده آبیاری و کارایی مصرف آب، به سمت خودکارسازی( آبیاری دقیق) سوق پیدا کرده است. بهینه کردن مصرف آب در کشاورزی و افزایش کارائی مصرف آن، که در نهایت می تواند به پایداری سیستم کشاورزی آبی، به همراه افزایش درآمد زارع منتهی گردد، مستلزم به کارگیری روش های مختلف آبیاری دقیق است. در این تحقیق عملکرد و اجزاء عملکرد ذرت و همچنین کارایی مصرف آب، در وضعیتی که میزان آبیاری بر اساس برآورد نیاز آبی روزانه به صورت خودکار و به هنگام در مزرعه و با استفاده از دستگاه اتوماتیک هواشناسی براورد و اعمال شد با حالت دیگری که برآورد نیاز آبی با استفاده از داده های طولانی مدت هواشناسی موجود در منطقه صورت می پذیرفت مقایسه شد. آزمایش صحرایی روی محصول ذرت رقم سینگل کراس در منطقه دشت لوئین ساوه انجام شد و نتایج نشان داد، در حالتی که از داده های به هنگام (حاصله از دستگاه اتوماتیک هواشناسی داخل مزرعه) استفاده شده بود، حجم آب مصرفی 5383 متر مکعب در هکتار، مقدار تولید 58/38 تن در هکتار و لذا کارایی مصرف آب 16/7 کیلوگرم بر مترمکعب بدست آمد. اما در حالتی که از داده های بلند مدت هواشناسی استفاده شد، این مقادیر به ترتیب به 2/6310 ، 2/30، 78/4 رسید. که نشان از کاهش مصرف آب و افزایش کارایی آن در حالت استفاده از دستگاه اتوماتیک هواشناسی است. همچنین نتایج تجزیه واریانس تنها بین قطر بلال و تعداد دانه بلال، در سطح احتمال 5 درصد اختلاف معنی داری نشان داد و بین خصوصیات دیگر محصول ازجمله ارتفاع بوته، قطر ساقه، وزن تر، وزن خشک، تعداد میانگره و... در دو مزرعه شاهد و نمونه اختلاف معنی داری مشاهده نشد. که حاکی از آن است که با مدیریت آبیاری دقیق در مزرعه و برآورد نیاز آبی واقعی گیاه، علاوه بر کاهش آب مصرفی، نه تنها تغییر معنی داری در بیشتر خصوصیات محصول ایجاد نشده بلکه در مواردی افزایش در کیفیت را نیز بدنبال داشته است.

دبی پایه بخشی از جریان است که از آب زیرزمینی تغذیه می شود. این بخش از جریان نقش بسزایی در مدیریت منابع و مطالعات هیدرولوژیکی مانند مدل سازی کمی بارش-رواناب، مدل سازی و ارزیابی کیفیت آب دارد و همچنین درکالیبراسیون و اعتبارسنجی این مدل ها می تواند به کار رود. از تقسیم دبی پایه بر کل جریان شاخص دبی پایه به دست می آید که نشان دهنده میزان مشارکت آب زیرزمینی در کل جریان است. هدف از این پژوهش انتخاب روش مناسب برآورد دبی پایه در حوزه مورد مطالعه است. بدین منظور هیدروگراف آورد روزانه ایستگاه تمر در بالادست سد بوستان بر روی رودخانه گرگانرود در استان گلستان در یک دوره 21 ساله با روش-های local minimum، fixed interval و interval sliding و bflow با ضرایب 9/0، 925/0، 95/0، 975/0 و 99/0 تفکیک شد و نتایج آن ها با سه معیار میانگین مطلق خطا (mae) و مجذور میانگین مربعات خطا (rmse) و ضریب کارایی نش- ساتکلیف(nash & sutcliffe) با منحنی خشکیدگی آبخوان مقایسه شد که نشان داد روش bflow با ضریب 9/0 مناسب ترین روش برآورد دبی پایه در حوزه مورد مطالعه است و شاخص دبی پایه با این روش 89 درصد به دست آمد.

ترکیب دو فاکتور آب و کود و یا به اصطلاح کود دهی با آبیاری (fertigation) از طریق سیستم های آبیاری تحت فشار از محاسن ویژه ای برخوردار میباشد که موفقیت در این روش مستلزم داشتن آگاهی کافی در رابطه با نیاز آبی و نیاز کودی هر محصول و آگاهی از عملکرد روشهای مختلف تزریق کود به سیستم است .یکنواختی توزیع آب و کود از موضوع های مهم برای طراحان و کاربران سیستم های آبیاری قطره ای می باشد. در این پژوهش یکنواختی پخش آب و کود با استفاده از سه نوع تزریق کننده شامل تانک کود، ونتوری و پمپ تزریق و دو نوع گسیلنده که شامل قطره چکان روی خط میکروفلاپر و لوله قطره چکان دار اکنودریپ می باشد، در یک سیستم آبیاری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که ضریب تغییرات ساخت میکرو فلاپر مورد استفاده کمتر از لوله قطره چکان دار بود که در نتیجه باعث عملکرد بهتر در یکنواختی پخش آب و کود در سطح و پروفیل خاک گردید. نتایج آزمایشات انجام شده بیانگر عملکرد بهتر ونتوری و پمپ تزریق در یکنواختی پخش کود نسبت به تانک کود بوده است. به طور کلی نتایج نشان داد با انجام عمل کود آبیاری یکنواختی توزیع آب و کود به طور محسوسی کاهش می یابد. مقایسه میانگین این ضریب در حالت آبیاری و کود- آبیاری برای تزریق کننده پمپ نشان می دهد، که در هر دو حالت آبیاری و کود- آبیاری با افزایش طول نوار آبده ، سیستم از یکنواختی توزیع بهتری برخوردار می شود. همچنین در این پژوهش نتایج به دست آمده نشان داد که تزریق با شدت کمتر و آرام تر یکنواختی بیشتری را نسبت به تزریق با شدت بیشتر در سیستم ایجاد میکند. نتیجه کلی بیانگر این مطلب می باشد که عوامل مهم تاثیر گذار بر روی یکنواختی پخش آب و کود که شامل نوع گسیلنده، نوع تزریق کننده و شدت تزریق می باشند، تاثیر بسزایی بر روی یکنواختی پخش آب و کود در سیستم دارند.

با توجه به محدودیت های منابع آب و رشد سریع تقاضای آب و توزیع غیر یکنواخت خصوصیات زمانی و مکانی بارندگی در کشور، مدیریت آبیاری تبدیل به یکی از موضوعات مهم شده است. در این تحقیق، هدف تعیین برنامه ریزی و زمانبندی آبیاری بر اساس نیاز واقعی آب می باشد. برای این منظور، مطالعه موردی در منطقه دشت دردوزن انجام شده است. نقشه تبخیر- تعرق منطقه در یکی از نرم افزارهای جانبی arcgis به نام arcet با استفاده از نقشه های تبخیر- تعرق مرجع و ضرایب گیاهی بدست می آید. داده های لازم برای محاسبه تبخیر– تعرق مرجع داده های آب و هوایی، مدل رقومی ارتفاعی و موقعیت جغرافیایی ایستگاه های هواشناسی می باشد. همچنین، داده های کاربری زمین و ضرایب گیاهی برای تهیه نقشه های ضرایب گیاهی ضروری است. بدین ترتیب، تبخیر – تعرق گیاه از ضرب مقادیر تبخیر – تعرق مرجع در ضرایب گیاهی هر منطقه بدست می آید که این کار در نرم افزار arcgis با استفاده از تحلیل مکانی انجام می شود. از سوی دیگر نرم افزار aqua crop برای بررسی میزان بهره وری و تولید محصول خشک در برنامه ریزی آبیاری مورد نظر استفاده شده است. مقادیر بهره وری و میزان تولید محصول خشک برای حالتی که هیچ گونه محدودیتی برای استفاده از آب وجود ندارد، محاسبه گردیده اند. این مقادیر برای گیاهانی که در منطقه کشت شده اند از جمله گندم، جو و ... برای دو حالت عمق ثابت و دور آبیاری متغیر و عمق متغیر و دور آبیاری ثابت، بدست آمده اند. سپس، عمق و بازه آبیاری مناسب که بیشترین محصول خشک و بهره وری را می دهند، تعیین گردیده اند. در نهایت، مشاهده گردید که میزان محصول خشک و بهره وری در برنامه آبیاری انتخاب شده بر اساس نیاز واقعی گیاه، در مقایسه با مقادیر بهینه تقریباً یکسان است.

امروزه سیستم آبیاری قطره ای زیرسطحی (sdi) به دلیل مزایای زیاد آن نسبت به سیستم آبیاری قطره ای (di) و سایر روش های آبیاری سنتی رو به افزایش می باشد. نحوه ی توزیع رطوبت در جبهه-ی رطوبتی و عمق و فاصله ی مناسب برای کارگذاری قطره چکان ها در خاک های با بافت های متفاوت از اساسی ترین موضوع در طراحی و مدیریت آبیاری قطره ای زیرسطحی می باشد. به منظور مطالعه و بررسی توزیع مکانی و زمانی رطوبت در سیستم آبیاری قطره ای زیرسطحی تحقیقی با دو عمق کارگذاری لوله های قطره چکان دار (40 و 50 سانتی متر از سطح خاک)، سه مدت کارکرد (2، 4 و 6 ساعت)، دو فاصله نصب 50 و 75 سانتی متر با دبی 5/3 لیتر در ساعت برای قطره چکان ها انجام گردید. بدین منظور با ساخت یک مدل فیزیکی، کالیبره و اجرا نمودن مدل hydrus-2d با شرایطی مشابه شرایط مدل فیزیکی، دقت مدل در پیش بینی حرکت رطوبت در یک خاک لومی و تحت سیستم آبیاری زیرسطحی از طریق مقایسه با مقادیر مشاهداتی مورد ارزیابی قرار گرفت و عمق و فاصله ی بهینه برای نصب قطره چکان ها معرفی گردید. هم چنین برای تعیین ابعاد پیاز رطوبتی یک مدل نیمه تجربی ارائه گردید که نتایج حاصل از مدل نیمه تجربی با مقادیر اندازه گیری شده و نتایج حاصل از مدل hydrus-2d مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که در خاک لومی با کاربرد قطره چکان های تنظیم شونده ی فشار، با دبی 5/3 لیتر در ساعت عمق 40 سانتی متر برای حالتی که قطره چکان ها به فاصله ی 75 سانتی متر از یکدیگر قرار دارند، مناسب ترین حالت بوده و مدل نیمه تجربی و مدل hydrus-2d از دقت مناسبی برای شبیه سازی ابعاد پیاز رطوبتی برخودارند. هم چنین مدل hydrus-2d با دقت بالایی قادر به شبیه سازی حرکت آب در خاک لومی در آبیاری قطره ای زیرسطحی می باشد.

امروزه با روند کاهشی میزان منابع آبی در کشور مسئولان ذیربط درصدد گسترش هرچه بیشتر سیستم های آبیاری نوین در مزارع و باغات می باشند، لذا ارزیابی و پایش سامانه های آبیاری قطره ای با هدف اصلاح و بهبود سامانه های اجرا شده صورت می گیرد. جهت انجام این بررسی، 21 نمونه از سامانه های آبیاری قطره ای اجرا شده در شهرستان های مختلف استان گلستان در سال 91-1390 مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. فشار و دبی قطره چکان ها، بررسی وضعیت ایستگاه کنترل مرکزی، میزان آب مصرفی، سطح خیس شده در هر درخت، نمونه آب، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، شاخص اشباع لانژیلر و نظرات کشاورزان مورد بررسی قرار گرفت، سپس ارزیابی ها بر اساس دستورالعمل اداره حفاظت خاک آمریکا (scs) و انجمن مهندسان کشاورزی آمریکا (asae) صورت گرفت. با توجه به نتایج بدست آمده از مقادیر میانگین پارامترهای یکنواختی پخش (eu)، ضریب یکنواختی آماری (us)، ضریب کاهش راندمان (erf)، راندمان پتانسیل کاربرد (pelq) و راندمان واقعی کاربرد (aelq) در چارک پایین به ترتیب برابر 79، 85، 90، 65 و 73 درصد محاسبه شدند که نشان از وضعیت متوسط سامانه های آبیاری در استان گلستان دارد. بطور کل مشکلات اصلی سامانه های آبیاری قطره ای در این استان را می توان به چهار دسته اصلی، مسائل و مشکلات، طراحی، اجرایی، مدیریتی و بهره برداری، اجتماعی و طبیعی تقسیم بندی نمود که مهم ترین آن ها در هر بخش عبارتند از: طراحی و اجرای نادرست، عدم شستشوی فیلترها، گرفتگی و نامناسب بودن تعداد قطره چکان ها، عدم تنظیم شیرفلکه ابتدای مانیفلدها، نامناسب بودن فشار و توزیع غیر یکنواخت آن، کم بودن سطح خیس شدگی و در مجموع ضعف شدید در مدیریت بهره برداری از سوی کاربران این سامانه ها. نتایج بدست آمده از مقایسه دو دستورالعمل فوق نشان داد، دستورالعمل scs وضعیت یک سامانه ی آبیاری را نسبت به دستورالعمل asae واقع بینانه تر و کارآمدتر بیان می نماید، اما بهتر است در ارزیابی سامانه های آبیاری قطره ای از هر دو دستورالعمل به صورت تلفیقی استفاده شود

پدیده تغییر اقلیم در سال های اخیر منجر به تغییرات قابل توجه در عناصر هواشناسی و در نتیجه وضعیت منابع سطحی و زیرزمینی تامین آب در نقاط مختلف شده است. با توجه به اینکه منابع زیرزمینی به عنوان یک منبع مطمئن تامین آب خصوصا در مناطق خشک و نیمه خشک عمل می کند، این مساله باعث وارد شدن فشار و افت قابل توجه منابع زیرزمینی شده است. در این پژوهش، اثرات تغییر اقلیم بر وضعیت منابع آب زیرزمینی دشت گرگان واقع در شمال و شمال شرق ایران بررسی شده است. تامین آب بخش های مختلف منطقه به شدت به منابع زیرزمینی وابسته بوده و به همین دلیل بررسی تغییرات آب های زیرزمینی در دوره های آتی در توسعه این دشت و برنامه ریزی و مدیریت منابع آب آن حائز اهمیت می باشد. به منظور ارزیابی اثرات تغییر اقلیم، از خروجی مدل-های گردش عمومی جو(gcm) استفاده می شود. جهت انطباق مقیاس خروجی این مدل ها با مقیاس مورد نیاز مطالعات محلی تغییر اقلیم، داده های بارش و دما توسط مدل lars-wg ریز مقیاس شده اند. از اطلاعات ریز مقیاس شده جهت تعیین مقادیر تغذیه و تخلیه آبخوان در دوره های آتی استفاده می شود. برای بررسی تغییرات تراز آب زیرزمینی در مقاطع مختلف، کد modflow در محیط نرم افزار pmwin توسعه داده شده است.نتایج مطالعه با فرض حفظ وضعیت موجود توسعه منطقه، حاکی از سیر نزولی حجم آبخوان با توجه به تغییرات اقلیمی و اثرات آن بر منابع و مصارف محدوده مطالعاتی می باشد.

رطوبت خاک یکی از پارامترهای مهم و تعیین کننده رفتار خاک در پروژه های آب و خاک و منابع طبیعی است. در واقع برای مدیریت و برنامه ریزی های آبیاری، اندازه گیری مداوم رطوبت خاک الزامی است. برای اندازه گیری رطوبت خاک روش های مختلفی وجود دارد که به طور کلی می توان آن ها را به دو دسته مستقیم مانند روش وزنی و غیر مستقیم مانند نوترون متر، بلوک گچی، تانسیومتر، تتاپروب، روش استفاده از اشعه گاما، tdr و... تقسیم بندی نمود. اندازه گیری رطوبت با استفاده از روش های متداول دارای معایب و محدودیت هایی می باشد، از جمله می توان به وقت گیر بودن و یا پرهزینه بودن آن ها اشاره کرد. به نظر می رسد برای کاهش محدودیت این روش ها بتوان از روش های جدیدی برای اندازه گیری رطوبت در خاک استفاده کرد. نظر به اینکه نانو تکنولوژی با کنترل مواد در ابعاد نانومتری، دست به ابداع وسائل و روش های نوین در جهت رفع مشکلات بشر و رسیدن او به هدف هایش زده، لذا در این تحقیق امکان سنجی به کارگیری فناوری نانو در اندازه گیری رطوبت هوا نیز مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور رطوبت خاک در شرایطی یکسان با استفاده از انواع مختلف دستگاه های اندازه گیری رطوبت اندازه گیری شده و نتایج با روش شاهد (روش نمونه گیری وزنی) مقایسه شدند. تجزیه و تحلیل داده ها توسط نرم افزارهای مختلف آماری از جمله minitab،dmm data processor و excel صورت گرفت که نتایج نشان داد مدل های رگرسیونی برازش داده شده در مورد سنسورهای رطوبت سنجی خاک، دقت بالایی داشت. همچنین ماده ی نانویی از جنس اکسید تیتانیوم برای اندازه گیری میزان حساسیت به بخار آب (رطوبت هوا)، تهیه شد که نتایج آن نیز نشان دهنده حساسیت بالای این مواد نسبت به بخار آب بود. کلمات کلیدی: رطوبت، سنسورهای رطوبت سنجی خاک، نانو سنسور، مقایسه ی سنسورهای خاک

کمبود منابع آبی با کیفیت خوب موضوع مهمی در مناطق خشک، نیمه خشک و مرطوب است. عملکرد جو با افزایش شوری کاهش پیدا می کند اما حساسیت سورگوم در تنش شوری مربوط نوع ترکیب نمک مورد استفاده در آب آبیاری و مرحله رشد است. در این راستا امکان استفاده از آب دریای خزر با توجه به اینکه میزان شوری آن نسبت به آب دیگر دریاهای آزاد کمتر است برای آبیاری مطلوب به نظر می رسد. این تحقیق به منظور بررسی اثرات اعمال تنش شوری و سطوح آبیاری و تعیین مناسب ترین ترکیب آب دریا و آب آشامیدنی برای ارزیابی عملکرد و اجزای عملکرد جو در سال 1391-1390 در گلخانه دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 4 تکرار اجرا گردید. تیمارهای شوری شامل s2, s1 s5, s4, s3, (0%، 25%، 50%، 75%، 100% اختلاط آب چاه با آب دریا) و سه سطح آبی a1، a2 (*a15/1) و a3(*a15/2) نیاز آبی گیاه بود. نتایج تجزیه واریانس صفات مورد بررسی اختلاف معنی داری را برای اکثر صفات نشان داد، به طوری که اکثر صفات در اثر تنش شوری کاهش یافتند ولی بیشترین کاهش در صفات عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و وزن ریشه مشاهده شد.

آب های شور، از جمله آب دریا در زمان های گذشته به عنوان آب غیرقابل استفاده به حساب می-آمد ولی پژوهش های جدید در دو دهه اخیر نشان داده است که برنامه ریزی های بزرگ آبیاری، بر پایه استفاده از آب های شور قابل اجرا می باشد. هدف این پژوهش، بررسی تأثیر توأم تنش آبی دوره ای و شوری ناشی از آب دریا بر عملکرد گندم می باشد. این پژوهش در قالب یک آزمایش فاکتوریل با طرح بلوک کامل تصادفی مشتمل بر 20 تیمار و 3 تکرار در گلخانه دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. تنش آبی دوره ای درچهار سطح شامل تنش مرحله اولیه، توسعه، میانی و نهایی اعمال گردید و تنش شوری ناشی از آب دریا در 5 سطح 0% آب دریا (آبیاری با آب معمولی)، 25، 50، 75 و100 درصد آب دریای خزر که شوری آنها به ترتیب 7/0، 1/4، 1/11، 11/18، 1/25 دسی زیمنس بر متر بود اعمال شد. نتایج نشان داد تأثیر شوری بر ارتفاع بوته، تعداد سنبله در بوته، عملکرد دانه، وزن صد دانه و شاخص برداشت در سطح 1% معنی دار بوده است. تأثیر تنش آبی بر ارتفاع بوته، عملکرد دانه، تعداد سنبله در بوته، ارتفاع بوته، وزن صد دانه و شاخص برداشت در سطح 1% و بر عملکرد بیولوژیک در سطح 5% معنی دار بود. بیش ترین عملکرد درتیمار شاهد و پس از آن در شوری 25% آب دریا و بدون تنش آبی مشاهده شد و در شوری 75% و 100% آب دریا و تنش دوره توسعه عملکرد دانه به صفر رسید. بیشترین افزایش شوری خاک در تیمارهای شوری در دوره توسعه (97 درصد افزایش نسبت به شاهد) مشاهده شد. کارایی مصرف آب در دوره توسعه رشد گندم کمترین و در دوره اولیه رشد بیش ترین مقدار را داشت. در این پژوهش از تیمار شاهد بیش-ترین عملکرد حاصل شد. همچنین عملکرد تنش دوره نهایی و شوری 1/4 دسی زیمنس بر متر تفاوت زیادی با شاهد نداشت زیرا اختلاف میانگین عملکرد آن ها کمتر از 5% بود. با توجه به مشکل شوری و کمبود منابع آبی در اکثر نقاط کشور اعمال تنش آبی در مرحله نهایی و نسبت 25 درصد آب دریا برای آبیاری گیاه گندم در سواحل دریای خزر پیشنهاد می گردد.

چکیده مدلهای شبیه سازی رشد گیاه از پیچیدگی متفاوتی برای پیش بینی اثرات خاک، آب و مواد مغذی در عملکرد، بیوماس و بهره وری آب در محصولات مختلف برخوردارند. واسنجی و اعتبارسنجی این مدلها برای منطقه مشخص با استفاده از داده های بدست آمده از آزمایشات مزرعه ای صورت می پذیرد. در این مطالعه، مدل آب محور aquacrop، توسعه یافته توسط fao برای کاشت پنبه تحت رژیم های مختلف آبیاری و نیتروژن واسنجی گردید. این آزمایش در ایستگاه تحقیقات پنبه هاشم آباد گرگان در سال 1391 بصورت کرتهای خرد شده نواری انجام شد. تیمارهای مقادیر مختلف آب آبیاری (w) به عنوان فاکتور اصلی و تیمار های مقادیر مختلف کود نیتروژن (n) و ارقام گلستان و ب557 به عنوان کرت های فرعی در نظر گرفته شدند. برنامه ریزی آبیاری بر مبنای کمبود رطوبت خاک در تیمار 5w به 70% بود. جهت ارزیابی عملکرد مدل از شاخصه های درصد خطای متوسط پیش بینی شده (er)، ضریب همبستگی (2r) و ریشه میانگین مربعات خطا (rmse) استفاده شد. واسنجی مدل برای شبیه سازی عملکرد دانه پنبه روی تیمارهای مختلف رقم گلستان با درصد پیش بینی خطایی 99/0 > er > 95/0، 91/0 > 2r > 90/0 و 42/0 > rmse > 29/0 انجام شد. همچنین این مقادیر برای رقم ب557 برابر 99/0 > er > 95/0، 91/0 > 2r > 90/0 و 42/0 > rmse > 29/0 بدست آمد. حداقل و حداکثر خطا پیش بینی عملکرد دانه تحت سطوح مختلف آب، کود و رقم به ترتیب برابر 18/0 و 30 درصد بدست آمد. در انتها مدل aquacrop با دقت قابل قبولی برای پیش بینی عملکرد دانه پنبه تحت سطوح مختلف کاربرد آب و کود ارزیابی شد.

گسترش شهرنشینی و صنعتی شدن به ویژه در کشورهای در حال توسعه، سبب انباشت حجمی عظیم از زباله های شهری گردیده است. بررسی حرکت، انتقال، نشر و ترابری آلودگی فاز مایع زباله ها (شیرابه )، یکی از معضلات مهم زیست محیطی در دو دهه اخیر می باشد. خاک با دارا بودن ویژگی های بیوفیزیکوشیمیایی بسیار پیچیده، پتانسیل پالایش انواع آلاینده ها، از جمله آلاینده های موجود در شیرابه زباله شهری دارد. به همین منظور، آزمایشی در ستون های پلی اتیلنی در 5 دوره 20 روزه و در قالب طرح کاملاً تصادفی، با هدف بررسی روند تغییرات آنیون های کلر و بی کربنات، کاتیون های کلسیم و منیزیم، اسیدیته، شوری، نیتروژن کل و نیکل شیرابه تصفیه شده بی هوازی لندفیل در ستونهای خاک لوم رسی، لوم و لوم شنی به اجرا در آمد. مقدار معادل شیرابه مذکور با احتساب میزان دبی شیرابه حاصله از زباله انبار شده در منطقه به همراه مقدار آب محاسبه شده بر اساس میزان آمار 10 ساله بارندگی منطقه به ستون های خاک مذکور در شرایط غرقاب متناوباً اضافه گردید. اندازه گیری عناصر فوق الذکر از نمونه گیرهای تعبیه شده در عمقهای مختلف خاک، نشان داد که با روند زمانی تغییرات و با استمرار کاربرد شیرابه بر مقدار هر یک از پارامترهای مورد نظر (کلر و نیکل در خاک لوم و لوم شنی، ec در خاک لوم و نیتروژن کل در خاک لوم-شنی) در زه آب خروجی افزوده شده است، با این حال خاک نقش بسیار موثری را در بهبود کیفیت شیرابه ایفا کرده است به طوری که میانگین مقادیر سایر پارامترها (بی کربنات، شوری و اسیدیته در خاک های لوم رسی و لوم شنی، نیکل در خاک لوم-شنی و نیتروژن کل در خاک لوم رسی و لوم) در زه آب خروجی همواره کمتر از شیرابه ورودی به ستون های خاک بوده است. در نهایت، به نظر می رسد اثر خاک لوم-رسی در کاهش مقادیر پارامترهای ذکر شده بیشتر بوده و نقش بیشتری در پالایش شیرابه داشته است.

رطوبت خاک متغیر کلیدی برای درک فرآیندهای هیدرولوژیکی و شار انرژی در سطح زمین می باشد. بنابراین شبیه سازی و یا پیش بینی دقیق آن در طرح های آبیاری، مدیریت زراعی، پیش-بینی خشکسالی و سیل، مدیریت کیفیت آب و تغیر اقلیم از اهمیت بالایی برخوردار است. اما علیرغم اهمیت زیاد این متغیر هیدرولوژیک، بکاربردن روش های اندازه گیری صحرایی با توجه به تغییرات زیاد زمانی-مکانی خصوصیات خاک و همچنین هزینه های بالای آن منطقی نیست. بر این اساس استفاده از مدل های فیزیکی به عنوان راهکاری برای رفع این مشکل مد نظر پژوهشگران قرار گرفته است. در این مطالعه، مدل مفهومی swat در شبیه سازی رطوبت خاک در حوضه آبریز نومل مورد بررسی قرار گرفت. swat مدلیفیزیکیاست که فرآیندهایمرتبطباحرکتآب،رسوبات،رشدگیاه،چرخهمواد مغذیو ... رابطورمستقیماز رویپارامترهایورودیشبیه سازیمی نماید.این مدل نیازمنداطلاعاتیدرموردآبوهوا،مشخصات خاک،توپوگرافی،پوششگیاهیوروش هایمدیریتوکاربری اراضیدرسطححوضه می باشد. مدل در دوره ی زمانی 13 ساله در حوضه آبریز نومل اجرا شد. در فرآیند مدل سازی، حوضه آبریز نومل به 23 زیر حوضه تقسیم شد. برای واسنجی مدل swat در سطح محدوده مطالعاتی و براساس مقادیر اندازه گیری شده رطوبت خاک و نیز تحلیل عدم قطعیت مدلدر سطح حوضه، از الگوریتم sufi2 در بسته نرم افزاری swat-cup استفاده گردید. درجه عدم قطعیت توسط فاکتورهای p-factor و r-factor محاسبه شد. نتایج نشان داد که مقادیر r-factor در اکثر زیرحوضه ها کمتر از 1 و در کل حوضه 01/1 و مقایر p-factor در زیر حوضه ها بین 50-99 درصد و در کل حوضه 90 درصد می باشد. این مقادیر بیانگر واسنجی خوب رطوبت در سطح حوضه و عدم قطعیت زیاد پیش بینی ها هستند. شاخص 2br بعد از واسنجی 58 درصد بوده است که نشان می دهد واسنجی مدل در حوضه از دقت قابل قبولی برخوردار است و همچنین ضریب همبستگی 2r در حوضه برابر 63 درصد بوده که با توجه به بررسی های گذشته و کیفیت داده های استفاده شده در این پژوهش قابل قبول ارزیابی گردید. به این ترتیب، می توان مدل swat را ابزار مناسبی برای شبیه سازی و پیش بینی مقادیر رطوبت خاک در سطح حوضه های آبریز دانست. همچنین اطلاعات مهمی در مورد رطوبت خاک، هم از نظر توزیع مکانی (در مقیاس زیرحوضه) و هم از نظر توزیع زمانی (در مقیاس روزانه) به همراه باند تخمین عدم قطعیت پیش بینی ها به دست آمد.

بررسی ها نشان می دهد که وقوع سیلاب های متوالی، خشکسالی های متعدد، آب شدن بخش اعظمی از یخ های قطبی و صدها پدیده دیگر که در دهه های اخیر تمامی جهان را تحت تأثیر قرار داده همگی به دلیل وقوع پدیده تغییر اقلیم است که بر روی منابع طبیعی، کشاورزی و حتی بعد اقتصادی- اجتماعی زندگی بشر تأثیرات تحمیلی نابهنگامی داشته است. امروزه در اکثر طرح های زیست محیطی سعی بر شناخت تغییرات اقلیمی و کاهش آثار آن دارند. استفاده از مدل های چرخش عمومی جو و سناریوهای متعدد آن ها می تواند تا حدود زیادی بشر را با تغییرات اقلیمی آینده آشنا نماید که این امر می تواند کمک شایانی در برنامه ریزی های اقتصادی- اجتماعی کشورها داشته باشد. در این تحقیق تلاش شده است تأثیر پدیده تغییر اقلیم بر بارش های حدی حوضه گرگان در افق قرن 21 بررسی و ارزیابی گردد. بدین منظور از داده های بارش بانک اطلاعاتی واحد پژوهش اقلیمی cru و روش درون یابی وزن دهی عکس فاصله و هم چنین روش کوچک مقیاس نمایی مکانی تناسبی و زمانی عامل تغییر استفاده شد. هدف از تحقیق حاضر نیز بررسی تأثیرات تغییر اقلیم بر تغییرات بارش استان گلستان در دوره های آتی 2040-2011، 2070-2041 و 2100-2071 تحت چهار سناریوی انتشار a1، a2، b1 و b2 و تحلیل این تغییرات بر روی وقایع حدی بارش در ایستگاه های منتخب استان گلستان می باشد. در نهایت نقشه بارش های سیل زا استان رسم گردید. در ادامه سناریوهای تغییر اقلیم بارندگی در دوره های مختلف بررسی شد که انتظار می رود در دوره های آتی، تعداد رخدادهای حدی بارش (p>50mm) افزایش یابد. هم چنین نتایج حاکی از افزایش سهم بارش های حدی از بارش های کل روزانه در تمام ایستگاه های مطالعاتی می باشد که بیشترین این افزایش در علی آباد و کردکوی به ترتیب تحت سناریوهای a2 و a1 خواهد بود.

در مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران، آب مهم ترین عامل محدودکننده توسعه کشاورزی است و افزایش بازده آبیاری، یکی از روش های مهم صرفه جویی در مصرف آب است. بنابراین اعمال مدیریت صحیح و به کارگیری شیوه های کارآمد به منظور نگهداشت آب کافی در خاک برای بهره برداری بهینه از منابع محدود آب کشور ضروری است. در این راستا، هدف از انجام این پژوهش، افزایش نگهداشت آب در خاک شن لومی با اعمال کمپوست زباله شهری و نانوذرات رس مونت‏موریلونیت بود. بدین منظور، میزان نگهداشت آب خاک شن لومی در مکش‏های مختلف با اعمال کمپوست زباله شهری شرکت پسماند گرگان و نانوذرات رس مونت‏موریلونیت محاسبه گردید. سپس مقدار اندازه‏گیری شده رطوبت با سه مدل‏ مختلف منحنی رطوبتی (ون‏گنوختن، کمپل، بروکس-کوری) توسط برنامه retc مورد برازش قرار گرفت. نتایج نشان داد هر دونوع ماده افزوده شده اصلاحی تاثیری معنی دار بر نگهداشت آب در مکش های مختلف رطوبتی داشتند. کمپوست زباله شهری مورد استفاده، همه مقادیر رطوبت بخصوص رطوبت اشباع را در خاک افزایش داد و ضمن بالا بردن قابل توجه رطوبت در نقطه ظرفیت زراعی باعث افزایش میزان آب قابل استفاده در خاک شد. نانو ذرات رس سبب افزایش خلل و فرج ریز در نقطه ورود هوا شد که می‏تواند نشان دهنده کاهش سرعت تخلیه آب از خاک و افزایش قابلیت نگهداشت آن در خاک سبک باشد. سطوح کاربرد بهینه نانورس برای مکش‏های پایین معادل 3 درصد و برای مکش‏های بالا 5 درصد وزنی بدست آمد. در نهایت، مدل ون‏گنوختن بهترین برازش را با داده‏های اندازه‏گیری شده هر دو افزودنی، با حداکثر میزان r2 معادل 99/0 و حداقل rmse معادل 05/0 نشان داد. کلمات کلیدی: نانو رس، مونتموریلونایت، خاک شن لومی، کمپوست، منحنی رطوبتی

دستیابی به حداکثر سود در بخش کشاوزی و تولیدات گیاهی یکی از مهمترین اهداف کشاورزان و مدیران این بخش می باشد. طراحی الگوی کشت گامی در جهت دستیابی به عملکرد های بالا و به دنبال آن حداکثر سود ضمن حفظ و پایداری منابع تولید ازجمله آب و خاک می باشد. هدف از انجام این تحقیق بهینه سازی الگوی کشت موجود شبکه آبیاری و زهکشی سد گلستان 1 می باشد که در مساحتی بالغ بر 14000 هکتار توسط چهار شرکت تعاونی تولید روستایی به صورت مجزا بهره برداری می شود. به طور خلاصه آمار و اطلاعات مورد نیاز در این پژوهش به روش مطالعات میدانی و از طریق تکمیل پرسشنامه و مصاحبه حضوری با کشاورزان منطقه، آمار و اطلاعات سازمان جهاد کشاورزی، شرکت سهامی آب منطقه ای و سازمان هواشناسی استان گلستان گردآوری شده است. برای بهینه-سازی الگوی الگوی کشت از دو روش فراابتکاری الگوریتم ژنتیک و الگوریتم جامعه مورچگان استفاده شده است. همچنین از بین سیستم های الگوریتم مورچگان دو روش الگوریتم سیستم مورچه ماکزیمم- مینیمم و الگوریتم سیستم مورچه بهترین- بدترین به عنوان دو روش بهینه سازی این الگوریتم مورد ارزیابی قرار گرفت. سه دیدگاه کسب سود خالص ماکزیمم، میزان سود حاصل به ازای هر مترمکعب آب مصرف شده (بهره وری آب) و میزان سود حاصل از هر هکتار زمین (بهره وری زمین)، به عنوان معیار مقایسه روش-های یاد شده در نظر گرفته شد. همچنین الگوی کشت پیشنهادی این تحقیق با الگوی کشت فعلی منطقه مورد مطالعه مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد روش الگوریتم سیستم مورچه بهترین- بدترین نتایج بهتری را در سه دیدگاه مختلف، نسبت به دو روش دیگر داشته است. همچنین سود حاصل از الگوی کشت پیشنهادی طور قابل توجهی از سود حاصل از الگوی کشت فعلی منطقه بیشتر می باشد.

مطالعات و برنامه ریزی منابع آب گامی مهم در جهت پیشبرد اهداف بلندمدت بهینه سازی مصرف آب می باشد. از آنجا که وسعت و تعداد حوزه های فاقدآمار در کشور زیاد می باشد، استفاده از روش هایی که بتواند براساس خصوصیات فیزیوگرافی حوزه با دقت مناسب، رواناب خروجی حوزه ها را در مواقع عادی و سیلابی، برآورد نماید، بسیار مفید است و گامی مهم برای برنامه ریزی-های منابع آب برداشته خواهد شد. وجود ارتباط بین ژئومورفولوژی و هیدرولوژی این امکان را فراهم می آورد تا در حوزه هایی که از نظر ژئومورفولوژی تشابه وحود دارد، با ایجاد روابط بین این دو، برآورد هیدرولوژی در حوزه های فاقد آمار را به دست آورد. مدل هیدروگراف واحد لحظه ای ژئومورفولوژیکی بر اساس عوامل ژئومورفولوژی کمی حوضه ها، هیدروگراف سیل را برآورد می کند. در تحقیق حاضر که در حوضه آبخیز جعفرآباد واقع در استان گلستان انجام شده است. به منظور بررسی این مدل، ابتدا داده های ژئومورفولوژی کمی حوضه را با کمک نرم افزار arc gis به دست آمدند و سپس با انتخاب داده های متناظر بارش رواناب و جدا سازی دبی پایه و محاسبه پارمتر های مورد نیاز، مدل هیدروگراف واحد لحظه ای ژئومورفولوژیک (giuh) برای هر سیلاب محاسبه شد و هیدروگراف خروجی حوضه براساس این مدل بدست آمد. همچنین دراین پژوهش از مدل شبکه عصبی مصنوعی ژئومورفولوژی (gann) برای محاسبه هیدروگراف استفاده شد. نتایج بدست آمده از هر دو مدل با استفاده از پارامترهای آماری تحلیل شد. در این پژوهش روش gann در مقایسه با روش giuh از کارایی بالاتری برخوردار می باشد.

نظر به اینکه پتانسیل آبی کشور دیگر پاسخگوی نیازهای رو به رشد تقاضای آب بخصوص در بخش کشاورزی نیست، بهینه¬سازی مصرف آب امری ضروری به نظر می¬رسد. یکنواختی توزیع آب (cu) یک پارامتر فنی مهم در طراحی سیستم¬های آبیاری بارانی می¬باشد. با توجه به عدم ارائه مشخصات فنی و هیدرولیکی آبپاش¬های مورد استفاده در آبیاری بارانی لازم است با تغییرات ساده-ای مانند تغییر فشار سیستم، ارتفاع پایهآبپاش، تنظیم فاصله آبپاش¬ها روی لوله¬های جانبی و همچنین فاصله¬ لوله¬های جانبی از یکدیگریکنواختی توزیع آب و عملکرد سیستم آبیاری را بهبود بخشید. در این پژوهش، به منظور ایجاد بانک اطلاعاتی جهت تخمین مقادیر ضریب یکنواختی آبپاش¬های مدلaq-20و ka-6 از اطلاعات حاصل از آزمایش¬های صحرایی برای 4 تیمار فشارکارکرد (2، 5/2، 3 و 5/3 اتمسفر)، 16 تیمار فواصل آبپاش¬ها (sl×sm) شامل (9×18، 12×18، 15×18، 18×18، 9×15، 12×15، 15×15، 18×15، 9×12، 12×12، 15×12، 18×12، 9×9، 12×9، 15×9، 18×9 متر)، 4 تیمار ارتفاع پایه آبپاش (60، 90، 120 و 150 سانتیمتر) و 3 تیمار آرایش آبپاش-ها (مربعی، مستطیلی و مثلثی) در شرایط باد آرام (2-0 متر بر ثانیه) که در ایستگاه تحقیقات پنبه هاشم آباد گرگان اندازه¬گیری شده بود استفاده گردید. جهت تخمین cu از برخی از پرکاربردترین روش¬های هوشمند شامل روش الگوریتم بهینه¬سازی جامعه مورچگان، شبکه عصبی مصنوعی، برنامه¬ریزی بیان ژن، روش m5 درخت تصمیم و روش k نزدیکترین همسایگی استفاده شد.نتایج حاکی از آن است که در آبپاش aq-20روش k-nnبا آماره¬های r، rmse، mae و nash به ترتیب برابر 813/0، 056/0، 048/0 و 629/0 عملکرد بهتری نسبت به سایر روش¬ها داشت در حالی که در آبپاش ka-6مدل annبا آماره¬های r، rmse، mae و nash به ترتیب برابر 74/0، 064/0، 053/0 و542/0 دقت بیشتری نسبت به روش¬های دیگر از خود نشان داد. علاوه بر این مقادیر قابل قبول میانگین و انحراف معیار نسبت مقادیر اندازه¬گیری شده به تخمین زده شدهبیانگر اختلاف بسیار جزئی بین نتایج مدل سازی روش¬های مختلف در برآوردcu است اما با توجه به قابلیت روش¬هایgep، aco و روش m5 درخت تصمیم در استخراج روابط صریح جهت تخمین cu، جنبه کاربردی این روش¬ها بیشتر می¬باشد. با توجه به عدم ارائه مشخصات فنی و هیدرولیکی آبپاش های مورد استفاده در آبیاری بارانی لازم است با تغییرات ساده ای مانند تغییر فشار سیستم، ارتفاع پایهآبپاش، تنظیم فاصله آبپاش ها روی لوله-های جانبی و همچنین فاصله لوله های جانبی از یکدیگریکنواختی توزیع آب و عملکرد سیستم آبیاری را بهبود بخشید. در این پژوهش، به منظور ایجاد بانک اطلاعاتی جهت تخمین مقادیر ضریب یکنواختی آبپاش های مدلaq-20و ka-6 از اطلاعات حاصل از آزمایش های صحرایی برای 4 تیمار فشارکارکرد (2، 5/2، 3 و 5/3 اتمسفر)، 16 تیمار فواصل آبپاش ها (sl×sm) شامل (9×18، 12×18، 15×18، 18×18، 9×15، 12×15، 15×15، 18×15، 9×12، 12×12، 15×12، 18×12، 9×9، 12×9، 15×9، 18×9 متر)، 4 تیمار ارتفاع پایه آبپاش (60، 90، 120 و 150 سانتیمتر) و 3 تیمار آرایش آبپاش ها (مربعی، مستطیلی و مثلثی) در شرایط باد آرام (2-0 متر بر ثانیه) که در ایستگاه تحقیقات پنبه هاشم آباد گرگان اندازه گیری شده بود استفاده گردید. جهت تخمین cu از برخی از پرکاربردترین روش های هوشمند شامل روش الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچگان، شبکه عصبی مصنوعی، برنامه ریزی بیان ژن، روش m5 درخت تصمیم و روش k نزدیکترین همسایگی استفاده شد

برآورد و پیش¬بینی رواناب یک حوزه، نه تنها در مدیریت و بهره¬برداری صحیح از حوزه با اهمیت است بلکه در به حداقل¬رسانی خسارات ناشی از سیلاب نیز نقش مهمی را ایفا می¬کند. هدف اصلی این تحقیق پیش¬بینی دبی روزانه در حوضه آبریز گالیکش با استفاده از مدل¬های هیدرولوژیکی و مدل های پایه داده¬ای می¬باشد. بدین منظور در میان مدل¬های هیدرولوژیکی از مدل¬های ihacres و hec-hmsو از مدل های پایه-داده ای شبکه عصبی مصنوعی(ann)، الگوریتم نزدیکترین k- همسایگی (knn) و سیستم استنتاج تطبیقی عصبی-فازی (anfis) استفاده شد. پس از کالیبراسیون مدل هیدرولوژیکی و آموزش مدل¬های ann، knn و anfis، برای یک دوره مشترک نتایج مدل ها با هم مقایسه گردید. نتایج نشان داد که مدل¬های پایه داده ای نسبت به مدل هیدرولوژیکی دارای عملکرد بهتری در شبیه سازی فرایند بارش-رواناب می¬باشند. برای مثال ضریب همبستگی بین مقادیر مشاهداتی و شبیه¬سازی شده برای مدل های ann، knn و anfis بترتیب برابر 85/0، 83/0و 85/0 و جذر میانگین مربعات خطا نیز به ترتیب برابر 106/1، 1667/1و 1168/1 بدست آمد. در حالی که برای مدل هیدرولوژیکی ihacres ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا به ترتیب برابر 67/0 و 54/1 محاسبه شد.

منابع آب شیرین در جهان و بخصوص در کشور ایران محدود و آ سیب¬پذیر بوده و دارای ارزش اقتصادی ویژه همراه با اثرات اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی است. از طرفی رشد سریع نیازها به گونه ای است که لزوم توجه عمیق به امر برنامه¬ریزی صحیح و مدیریت بهره¬برداری از منابع آب را هرروز بیش ازپیش مشخص می¬کند. هدف این پژوهش، بررسی تأثیر توأم تنش شوری ناشی از اختلاط آب دریای خزر با آب معمولی و سطح آبیاری بر عملکرد سویا و واسنجی مدل aquacrop تحت تنش¬های شوری و آبی اعمال شده برای گیاه سویا در اقلیم استان گلستان است. تحقیق حاضر در قالب طرح آزمایشی به صورت فاکتوریل کامل تصادفی و بر پایه¬ی طرح کرت¬های خردشده با 3 تکرار و 27 تیمار در مزرعه پژوهشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. تیمارهای اعمال شده شامل 75 درصد (i1)، 100 درصد (i2) و 125 درصد i3) (نیاز آبیاری و 3 تیمار فرعی شوری (آبیاری با آب معمول (شاهد) (s1)، شوری(ds )/m5 (شوری حد آستانه قابل تحمل توسط سویا) (s2) و (ds )/m8 (بیش ازحد آستانه ( s3)) با 3 تکرار در هر تیمار در کرت¬های با ابعاد 3×3 انجام ¬شد. نتایج نشان داد تأثیر شوری بر وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد بیوماس، وزن خشک بوته و وزن تر بوته در سطح اختلاف یک درصد اثر معنی داری داشت. تأثیر سطح آبیاری بر ارتفاع بوته، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد بیوماس و وزن تر در سطح اختلاف یک درصد اثر معنی داری داشت. همچنین بعد از کالیبراسیون مدل aquacrop برای گیاه سویا در منطقه گرگان، صحت سنجی مدل مذکور نشان داد که ضریب هبستگی بین عملکرد دانه و عملکرد بیوماس به ترتیب 99/0 و 98/0 بوده است که نشان دهنده دقت مناسب مدل است. از نتایج این تحقیق می¬توان در شبیه سازی عملکرد و اجزای عملکرد سویا تحت تنش شوری و سطح آبیاری در مدل aquacrop استفاده کرد.

یکی از راهکارهای مدیریتی که در دهه¬های اخیر برای پایداری سیستم منابع آب مناطق مختلف جهان، مخصوصا در مناطق خشک، مورد استفاده قرار می¬گیرد، بهره¬برداری تلفیقی از آب سطحی و زیرزمینی می-باشد. در تحقیق حاضر که در منطقه قره¬سو استان گلستان انجام گرفت، قابلیت سفره آب زیرزمینی برای استحصال آب در شرایط تغییر در میزان آب سطحی بررسی گردید. آبخوان حوزه قره¬سو با استفاده از نرم¬افزار gms7.1 شبیه¬سازی و پس از کالیبراسیون و صحت¬سنجی مدل، با تعریف سناریوهایی و تغییر در میزان آب سطحی، میزان افت سطح آب زیرزمینی تعیین شد. به منظور بهبود مدیریت آبخوان و تلفیق منابع سطحی و زیرزمینی در سال¬های آتی چهار سناریو مطرح گردید. اولین سناریو با هدف افزایش بهره¬برداری از آبخوان قره¬سو و تعیین حداکثر مجاز برداشت از آبخوان در فصول خشک سال انجام شد. نتایج حاصل از اجرای مدل مشخص نمود که در شرایط کنونی تقریباً از حداکثر توان سفره آب زیرزمینی استفاده می¬شود و در صورت امکان بایستی از حفر چاه¬های جدید و نیز افزایش برداشت جلوگیری به¬عمل آید. هم¬چنین ممنوعیت¬های لازم در نواحی مرکزی دشت که از حساسیت¬های بالاتری نسبت به سایر نقاط آبخوان برخوردارند، صورت گیرد. در دومین سناریو نیز، با هدف تعیین میزان افت سفره آب زیرزمینی در صورت کاهش میزان بارش در منطقه مطالعاتی معلوم گردید که در صورت کاهش 10 درصدی مقادیر بارش در فصل بهار، سطح آب زیرزمینی تا حدود 19 سانتی¬¬متر افزایش افت خواهد داشت، که نسبت به افت در تابستان مقدار بیشتری می¬باشد. به منظور بررسی اثر متقابل و ارتباط رودخانه¬ها و سفره آب¬ زیرزمینی در منطقه سناریویی مبنی بر کاهش مقادیر سطحی تدوین شد که در آن تغذیه از بستر رودخانه صفر در نظر گرفته¬شد و سپس نقشه افت سطح آب زیرزمینی ترسیم گردید. با توجه به جهت جریان زیرزمینی که از ارتفاعات البرز به سمت شمال حوزه می¬باشد رودخانه¬ها در ورودی آبخوان تغذیه کننده می¬باشند که نشان می¬دهد تغییر در مقادیر آب سطحی بیشترین تأثیر را در نواحی ورودی آبخوان (ارتفاعات البرز) داشته¬است. در سناریو برداشت تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی، با اعمال افزایش برداشت از آبخوان در سال آبی خشک، سفره با افت مواجه شده که از پتانسیل آبخوان برای جبران کمبودهای سطحی و تأمین نیازها کاسته خواهد ¬شد.

افزایش جمعیت، توسعه کشاورزی و صنعت، کاهش منابع آب سطحی، افت سطح آب¬های زیرزمینی عوامل مهم کمبود آب هستند که یک راه مقابله با آن استفاده از مدیریت تلفیقی آب های سطحی و زیرزمینی می باشد. در این تحقیق با بکارگیری مدل شبیه¬سازی منابع آب weap و اتصال آن به مدل شبیه سازی آب زیرزمینی modflow ، مصارف حوضه آبریز دشت بجنورد مورد ارزیابی قرارگرفت. واسنجی دو مدل بر اساس یک دوره 6 ساله و اعتبارسنجی آن برای یک دوره 2 ساله انجام گرفت. سپس سناریوهای مختلف مدیریتی از جمله تأمین آب شرب بجنورد از طریق انتقال آب از سد شیرین دره، ثابت نگه داشتن سطح زیرکشت درمقابل افزایش تعداد صنایع، افزایش راندمان آبیاری در بخش کشاورزی، اجرای سیستم فاضلاب، سه ترکیب از سناریوهای فوق، جهت کاهش تقاضای آب در نظر گرفته شد. بر اساس این سناریوها پیش بینی ها برای یک دوره 28 ساله انجام و اثرات آن بر روی منابع آب حوضه مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد که به کارگیری هم¬زمان راهبردهای مختلف مدیریت مصرف آب، بهتر از حالت استفاده منفرد از هر کدام از آن¬ها، برداشت آب از منابع مختلف را کاهش می دهد. شاخص اعتمادپذیری تأمین آب در سناریوی مرکب کلی، برای بخش¬های شرب شهری، روستایی، کشاورزی و صنعت به ترتیب 100، 100، 60/4 و 71/5 درصد برآورد گردید. همچنین آبخوان آبرفتی با تغذیه سالانه 0/35 میلیون متر مکعب می¬تواند از تعادل نسبی بین برداشت و تغذیه آبخوان برخوردار باشد.

انتقال آلاینده های آلی به خصوص در خاک های سبک بافت به علت ترابری بالا و ایجاد منابع ثانویه آلودگی اهمیت ویژه ای دارد. هدف از انجام این پژوهش، بررسی ترابری نفت سفید در محیط متخلخل خاک شنی حاوی نانوذرات رس مونت موریلونایت و چگونگی رفتار تناوبی سیستم بود. بدین منظور 48 ستون پلی اتیلنی با مخلوط همگنی از خاک لوم شنی و نانورس (0،2،4،6% وزنی) پر شد، سپس تیمارهای آلاینده با نسبت های آب و نفت سفید 0-100، 30-70، 50-50، 70-30 در سه دوره با فاصله 24 ساعت با شرایط ضربه و هر بار به میزان یک حجم منفذی، از بالا به ستون های خاک افزوده و زهاب خروجی جمع آوری شد. سپس کل نفت باقیمانده در خاک، حجم نفت سفید و آب خروجی اندازه گیری شد. این مراحل دوبار دیگر با فاصله زمانی دو هفته تکرار شد. نتایج نشان داد که در دوره اول با افزایش میزان نانورس در خاک، نسبت نفت سفید خروجی به ورودی کاهش و میزان هیدروکربن باقیمانده در خاک افزایش یافت. نسبت آب خروجی به ورودی (در تیمارهای حاوی آب) نیز با افزایش درصد نانورس در خاک، کاهش و همین نسبت در مورد نفت، از نسبت آب خروجی به ورودی در همه تیمارها بیشتر بود. لیکن نتایج دوره دوم و سوم در تیمارهای مختلف، با افزایش نانورس مقدار نسبت نفت سفید خروجی به ورودی، افزایش اما در هیدروکربن نفتی باقیمانده در خاک و نسبت آب خروجی به ورودی کاهش نشان داد. نتایج مقایسه میانگین دانکن نیز در تیمارهای سه دوره اختلاف معنی دار نشان داد. برای صحت سنجی ترجیح عبور نفت به آب، در بخش دوم این پژوهش، ترابری آنها از قیفهای حاوی خاک شنی- نانورس(0، 2، 4 و 6 درصد) تحت عبور نفت سفید و آب با 4 حجم منفذی متناوب بررسی شد. نتایج نشان داد که نرخ خروج نفت سفید در خاک بیشتر و در مدت کوتاهی حجم بیشتری از خود عبور داده در حالیکه عبور آب در زمان طولانی تر با حجم نهایی خروجی کمتر اتفاق افتاد. با خروج حجم های منفذی بیشتر سیالات از خاک، این اختلاف بیشتر بود. نتایج حاصل از پراش اشعه ایکس، نگهداشت بیشتر آب بین لایه های نانورس را تایید کرد. عبور سریعتر در زمان کمتر در محیط متخلخل برای نفت سفید با هیدروکربورهایی با مولکول هایی دارای 11 تا 15 اتم کربن و دانسیته 780/0 دارای واکنشگری کمتر با خاک به خصوص نانوذرات بوده و عبور بیشتری را از محیط متخلخل خاک داشته اند. عبور آهسته تر آب و نگهداشت بیشتر آن مدلول تخلخل و ماهیت ذره ای سیستم واجد نانورس، کوچک بودن مولکول های آب و جای گیری لابه لای ذرات خاک به خصوص نانورس، دگردوستی و همدوستی شدید با پیوندهای هیدروژنی و چگالی بالاتر آن بوده است. واژه های کلیدی: نانورس، خاک شنی، آب، نفت سفید، منحنی رخنه، ستون خاک

پدیده گرمایش جهانی در حال وقوع و اقلیم در حال تغییر است. ایجاد شناخت نسبت به تغییرات اقلیمی در هر منطقه و تاثیر آن بر پدیده های جوی، کشاورزی و مسائل اقتصادی و اجتماعی مهم و ضروریست. بر همین مبنا تحقیق حاضر به منظور بررسی تغییرات اقلیمی منطقه بجنورد در سالهای آتی و تاثیر آن بر رشد وعملکرد محصول گندم در این منطقه انجام گرفته است. بدین منظور پارامترهای هواشناسی حداقل دما، حداکثر دما، بارش و تابش روزانه در طی سالهای 1983 تا 2012 از اداره هواشناسی اخذ و به عنوان داده های مشاهده ای به نرم افزار lars-wg وارد شدند تا براساس مدل گردش عمومی جو hadcm3 و تحت سه سناریوی تغییر اقلیم a1b ،a2 وb1 برای سه دوره زمانی 2040-2011 و 2070-2041 و 2100-2071 پارامتر های دما و بارش تولید شوند. نتایج ریزمقیاس نمایی شده مدل گردش عمومی جو در منطقه بجنورد نشان می دهد درجه حرارت در تمامی ماههای سال و برای تمامی سناریوهای اقلیم افزایش خواهد یافت بطوری که میانگین حداکثر دمای روزانه به میزان4/1 تا 1/2 درجه سانتیگراد و میانگین حداقل دمای روزانه نیز به میزان 5/1 تا 2/2 درجه سانتیگراد مطابق سناریوهای اقلیمی افزایش می یابد. همچنین میزان بارندگی در منطقه بجنورد در ماههای دسامبر، ژانویه، فوریه و مارس افزایش و در آوریل، می، آگوست و سپتامبر کاهش می یابد. از داده های تولید شده توسط مدل lars-wg طی سه دوره اقلیمی آینده تحت سه سناریوی متفاوت و همچنین داده های دوره مشاهداتی که در مجموع 10 حالت مختلف می باشد در مدل آب و هوا و محصول ssm-wheat برای شبیه سازی رشد گندم استفاده شد علاوه بر این در هر یک از حالات ذکر شده چندین تاریخ کشت نیز در مدل معرفی شد تا مدل ssm-wheat برای دو کشت آبی و دیم اجراء شود و پارامترهای مختلفی مانند دوره های فنولوژی، تبخیر-تعرق، نیاز آبی و میزان عملکرد را محاسبه کند. نتایج نشان داد که در تاریخ کشت های دیرتر و نیز در دوره آینده تا سال 2100 طول دوره رسیدگی گندم به دلیل افزایش دمای هوا کاهش می یابد. میزان تبخیروتعرق تا سال 2100 بطورکلی به دلیل کاهش طول دوره رشد کاهش را نشان می دهد اما تبخیروتعرق در طی فصل رشد در کشت دیم، کاهش و در کشت آبی افزایش می یابد. با کاهش میزان تبخیر و تعرق، نیاز خالص آبیاری نیز تا پایان قرن حاضر کاهش می یابد اما با جابجایی تاریخ کشت به سمت اواخر پاییز، بر مقدار آن افزوده می شود. در مورد میزان عملکرد نیز نتایج حاکی از آن است که در تاریخ کشت های دیرتر، عملکرد کاهش و در آینده بطورکلی افزایش می یابد.

رس¬ها به دلیل ساختار خاص، به عنوان یک نگهدارنده مناسب در طراحی مراکز دفن آلاینده¬ها و زباله¬های شهری و صنعتی استفاده میگردد(عبدلی و همکاران، 1384). به طور مشخص، سطح مخصوص زیاد، پایداری شیمیایی و مکانیکی، ساختار لایه ای و ظرفیت تبادل کاتیونی، از رس ها یک ماده شگرف برای جذب آلاینده های زیست محیطی ساخته است(سویم و همکاران، 2005 و اوحدی، 2011). در فناوری نانو، در حالی که مواد بسیار کوچک میشوند، خواص جدید قابل توجه¬ای پیدا میکنند، که این خواص در سطوح میکرومولکولی یا بزرگتر قابل مشاهده نیست(لینز و همکاران، 2008). منظور از یک ماده نانوساختار، جامدی است که درآن انتظام اتمی، اندازه کریستال¬های تشکیل دهنده و ترکیب شیمیایی در سراسر بدنه در مقیاس چند نانومتری گسترده شده باشد(بوشن، 2004). به نظر می¬رسد نانورس بصورت بسیار موثری قابلیت حذف و پاکسازی بسیاری از آلاینده¬ها را از محلولهای حاوی آن¬ها داشته باشند. بعلت توانایی جذب بالای نانورس، قیمت ارزان، زیست محیطی بودن آن، و مهمتر اینکه نانورس در آب انتشار نمی¬یابد(اسپدلینگ، 2005) و براحتی قابل بازیافت است، و در نهایت امکان تولید بومی آن میتوان از نانورس بعنوان ماده های مناسب و عالی در تصفیه فاضلاب های صنعتی، آب و شیرابه های مراکز دفنِ غنی از آن استفاده نمود(کنعانی زاده و همکاران، 2011). از سویی گسترش فزاینده زندگی شهرنشینی و افزایش بی¬رویه جمعیت شهری، به¬ویژه در سالهای اخیر موجب افزایش تولید انواع فضولات و مواد زائد شده است. از مسائلی که این روزها نیازمند توجهی ویژه است، دفن این فضولات، ضایعات و مواد زائد جامد شهری، شیرابه¬ها و گازهای تولید شده از تجزیه زباله¬های دارای ترکیبات آلی می¬باشد( عبدلی، 1388). این فضولات از نظر فیزیکی در سه فاز جامد (زباله¬ها)، فاز مایع (شیرابه¬ها) و فاز گاز (بیوگازها) قرار می¬گیرند (بلکی، 1992) .مطالعه فاز مایع زباله¬ها (موسوم به شیرابه¬ها)، حرکت و ترابری آنها و آلودگی مربوط به انتقال و نشر آنها از مهم¬ترین مسایلی است که در دو دهه اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. شیرابه مایعی است که از داخل زباله عبور کرده و به بیرون ضایعات جامد نشت می¬کند و شامل موادی قابل حل، معلق یا ذراتی مشتق از زباله اصلی می¬باشد (ای¬پی¬آ، 1993). امروزه کم¬توجهی و عدم نظارت دقیق بر کنترل و مطالعه نشر شیرابه¬ها در اکثر مراکز دفن زباله¬ها و توجه به این واقعیت که بسیاری از این مراکز در کشور هنوز به صورت غیر¬مهندسی مدیریت شده که مواد زائد خطرناک و صنعتی قابل نشر نیز در آنها دفن می¬گردد، پتانسیل انتشار مواد سمی و خطرناک را افزایش می¬دهد. وضعیت خاص اقلیمی و حجم عظیم زباله تخلیه شده در منطقه آق قلا و بررسی مطالعات پیشین در مورد نشر و ترابری شیرابه¬های فاضلاب در لایه¬های خاک این منطقه سبب شد استفاده از نانورس¬ها به منظور سنجش توانایی آنها در نگهداشت و پالایش آلاینده های شیرابه فاضلاب و ممانعت از نشر و پخش و گسترش آنها مورد آزمون و توجه قرار گرفته و در این پژوهش، چگونگی آن با بهره¬گیری از ستون¬های خاک مطالعه شود. تغییرات برخی فاکتورهای مهم آلودگی مانند اسیدیته، شوری، نیتروژن کل، کربن آلی و ... پس از سنجش آلودگی¬های اولیه خاک نیز مورد ارزیابی قرار می¬گیرد.

منابع آب زیرزمینی یکی از مهمترین و ارزان ترین منابع آب به شمار می روند، که شناخت صحیح و بهره برداری اصولی از آنها می تواند در توسعه پایدار فعالیت های اجتماعی و اقتصادی نقش به سزایی داشته باشد. در این تحقیق ابتدا پارامتر های مورد نیاز برای مدل سازی به عنوان ورودی به نرم افزار gms معرفی و مدل مفهومی منطقه تهیه گردید و سپس مدل عددی برای حالت پایدار و ناپایدار شبیه سازی شد. واسنجی مدل در حالت ماندگار در یک دوره زمانی یک ماهه(مهر90) و در شرایط غیر ماندگار، در گام-های زمانی 12 ماهه (آبان 90 تا مهر91) اجرا شد. خطای محاسبات با استفاده از معیار rmse در حالت پایدار و ناپایدار به ترتیب 71/0 و 78/0 محاسبه گردید. در گام بعدی آنالیز حساسیت و صحت سنجی مدل صورت گرفت. در پایان صحت سنجی مقدار خطای rmse برابر 96/. متر محاسبه گردید. پس از تایید صحت مدل نتایج حاصل از آنالیز حساسیت نشان داد که مدل نسبت به تغییرات پمپاژ از چاه ها از حساسیت بیش تری برخوردار است. سپس به منظور بهبود مدیریت آبخوان در سال های آینده سه سناریو مطرح گردید. اولین سناریو با هدف بررسی اثر تغییر اقلیم بر سطح آب زیرزمینی انجام شد و نتایج حاصل از اجرای مدل برای دوره 2030-2011 نشان داد که سطح آب زیرزمینی به طور متوسط 7/1 متر افت خواهد کرد. دومین سناریو با هدف بررسی تاثیر افزایش راندمان آبیاری بر نوسانات سطح آب زیرزمینی انجام شد. نتایج نشان داد که افزایش راندمان آبیاری به میزان 10، 20 و 30 درصد باعث کاهش تغذیه آبخوان و افت سطح ایستابی، به ترتیب به اندازه 87/.، 47/1 و 78/2 متر می شود. در سومین سناریو تاثیر تغییرات نرخ پمپاژ بررسی شد که نشان داد با افزایش برداشت از آبخوان به میزان 15 و 25 درصد سطح آب زیرزمینی بطور متوسط به اندازه 1/3 و5/4 متر افت می کند و کاهش برداشت به میزان 15 و 25 درصد موجب بالا آمدن سطح ایستابی به ترتیب به اندازه 5/2 و 9/4 متر خواهد شد. کلمات کلیدی: مدل سازی، آب زیرزمینی، نرم افزار gms، دشت قاین

چکیده با رشد روزافزون جمعیت و کمبود منابع آبی، نگهداری از منابع آب زیرزمینی، به عنوان یکی از عمده ترین منابع آب شیرین موجود، امری ضروری است. بکارگیری لایه های رسی یک راه حل متناسب با طبیعت است که امروزه برای جلوگیری یا کاهش انتقال املاح و شیرابه زباله ها به آب های زیر زمینی مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، بررسی عملکرد لایه های رسی تعبیه شده در ستون های خاک سبک، در چگونگی تغییر حجم آب عبوری و غلظت نمک خروجی از آن و همچنین شبیه سازی حرکت نمک در خاک به کمک نرم افزار hydrus-1d می باشد. به این منظور ستون هایی به ارتفاع و قطر به ترتیب 150 و 15 سانتی متر تهیه گردید و پس از اعمال خاک با بافت شن لومی، لایه های رسی به عمق های 13 و 20 سانتی متر در آنها تعبیه و تیمارهایی به عنوان شاهد بدون لایه رس در نظر گرفته شد. ستون ها در ابتدا با نیترات آمونیم شستشو داده شد. سپس با اعمال تیمارهای 13و20 میلی اکی والان بر لیتر نمک کلردار (پتاسیم کلراید)، میزان کلر در زه آب انتهایی ستون های خاک، عصاره گیری و سپس اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که افزایش ضخامت لایه رسی توانسته به خوبی از انتقال حجم زه آب جلوگیری کند که در تیمار های 13و20 میلی اکی والان اختلاف میانگین بین ستون بدون لایه رس و ستون دارای لایه رس 20 سانتی متر به ترتیب 40 و78 سی سی بوده است. همچنین با افزایش ضخامت لایه رسی مقدار کلراید مشاهده شده در حجم آب خروجی هم افزایش یافته است که بیشترین مقدار آن مربوط به ستون دارای لایه رس 20 سانتی متر وغلظت20 میلی اکی والان است که اختلاف میانگین آن نسبت به ستون با غلظت 20 میلی اکی والان و بدون لایه رسی ، 5/5 میلی اکی والان بود. شبیه سازی صورت گرفته با نرم افزار hydrus-1dنیز نتایجی همروند با داده ای بدست آمده نشان داد. شبیه سازی داده های غلظت عبوری از ستون های مذکور نشان داد که ضریب تبیین ( r2) بین 92/0 و85/0 است شبیه سازی صورت گرفته با نرم افزار hydrus-1d نیز نمود همین امر بود. کلمات کلیدی: بافت شن لومی، لایه رس، hydrus-1d، پتاسیم کلراید