نام پژوهشگر: موسی حسام

ارزیابی و توسعه مدلهای برآورد بار رسوب معلق در رودخانه های منتخب استان چهارمحال وبختیاری
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان 1389
  محمد ملک محمدی   مهدی مفتاح هلقی

تخمین و ارزیابی مقدار رسوب انتقال یافته در رودخانه از مسائل مهم در بخش مدیریت آب و خاک می باشد. هر ساله میلیون ها تن از خاک حاصلخیز حوضه های آبخیز در اثر فرسایش وارد رودخانه ها می شود و در مسیر جریان بر روی عملکرد سازه های آبی، مورفولوژی و اکولوژی رودخانه و در نهایت بر محیط زیست حوضه های پایین دست تاثیر می گذارد. برآورد دقیق از میزان رسوب معلق در رودخانه ها در جهت تحقق اهداف توسعه و ایجاد تعادل بین منابع آب و خاک ضرورت داشته و می توان با ارزیابی صحیح آن از خسارت هایی که هر ساله در این میان به منابع خاک و سازه های پایین دست وارد می شود، جلوگیری کرد. در این تحقیق با استفاده از آمار دبی و رسوب معلق اندازه گیری شده در ایستگاه های هیدرومتری استان چهارمحال بختیاری و تفکیک داده ها به 20 و 80 درصد به دو صورت تصادفی و دوره آماری، بر اساس روش های مختلف هیدرولوژیکی، منحنی سنجه رسوب استخراج و سپس بر اساس دبی جریان روزانه در ایستگاه ها، میزان رسوب معلق دراز مدت برآورد شد. نتایج نشان داد که نحوه انتخاب آمار جهت استخراج منحنی سنجه یکی از عوامل موثر در میزان برآورد رسوب معلق می باشد. بر اساس روش بهینه در هر ایستگاه، حوضه ارمند بیشترین و حوضه پل ماری کمترین نرخ رسوب سالانه را به خود اختصاص داد. در بخش دیگر تحقیق با استفاده از پارامترهای متنوع اقلیمی و فیزیوگرافی استخراج شده از حوضه ها توسط نرم افزار gis، متغییرهای مختلف موثر بر رسوب با استفاده از تکنیک های کاهش داده ای برای مدل سازی انتخاب شدند. مدل های منطقه ای رسوبدهی در قالب رگرسیون چند متغیره در منطقه مورد مطالعه ارائه گردید. با بررسی و ترکیب پارامترهای مختلف مربوط به رسوبدهی در حوضه های مورد مطالعه، مدل منطقه ای مناسب انتخاب شد. این مدل تحت تأثیر عوامل مساحت، متوسط دبی سالانه حوضه، بارش سالانه حوضه و ارتفاع متوسط حوضه می باشد.

پیش بینی جریان روزانه رودخانه با استفاده از سیستم استنتاج فازی (مطالعه موردی: حوضه آبریز لیقوان چای)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده علوم کشاورزی 1389
  مرتضی نبی زاده   موسی حسام

رودخانه ها، بخش عمده و قابل توجهی از منابع آب کشورمان را تشکیل می دهند. رشد میزان مصرف آب از یک سو و محدودیت این منابع حیاتی از سویی دیگر، نیاز به مدیریت بهره برداری از این منابع را بیش از پیش، آشکار می سازد. در سال های اخیر استفاده از تئوری مجموعه های فازی جهت مدل سازی پدیده های هیدرولوژیکی که دارای پیچیدگی و عدم قطعیت بالایی هستند، مورد توجه محققین قرار گرفته است. به همین دلیل، در این پژوهش از سیستم استنتاج فازی (fis) برای انجام فرآیند پیش بینی جریان استفاده شده است. در این پژوهش از سه پارامتر بارندگی، دما و دبی روزانه حوضه آبریز لیقوان چای (از سال آبی 67-66 تا سال آبی 86-85) برای پیش بینی جریان روزانه رودخانه لیقوان، استفاده شد. سپس 15 سال (از سال آبی 1367-1366 تا سال آبی 1381-1380) به عنوان آموزش و 5 سال (از سال آبی 1382-1381 تا سال آبی 1386-1385) به عنوان آزمون مدل انتخاب شد. در ادامه جهت تعیین تأخیرهای بهینه پارامترهای ورودی، کرولوگرام داده ها مورد بررسی قرار گرفت. نهایتاً جهت بررسی دقیق تر مدل ها و همچنین بررسی تأثیر دما در پیش-بینی، فرآیند پیش بینی جریان در سه بخش پیش بینی در حالت کلی، پیش بینی با تفکیک ماه ها و پیش بینی با دبی روزهای قبل انجام شد. پس از این مرحله، جهت مقایسه عملکرد سیستم استنتاج فازی با سایر مدل ها، سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی (anfis) انتخاب شد. ارزیابی نتایج پیش بینی های هر دو مدل با استفاده از معیارهای گوناگون از جمله معیار ناش- ساتکلیف نشان داد، بهترین نتایج مربوط به مدل دوم بخش اول (مدل p2m1 و بوسیله anfis) بوده و این مدل به عنوان مدل بهینه می باشد. همچنین در بررسی تأثیر دمای روزانه بر پیش بینی مشخص شد که دما در حالت کلی تأثیری در پیش بینی نداشته اما با تفکیک ماه ها مشاهده شد که دما در ماه های آذر و فروردین برای مدل fis و در ماه مهر برای مدل anfis، بر فرآیند پیش بینی موثر بوده و باعث افزایش دقت آن می گردد. مقایسه نتایج دو روش ارائه شده نتایج نشان می دهد که مدل anfis در پیش بینی جریان نسبت به مدل fis از دقت بالاتری برخوردار است.

پیش بینی بارندگی با استفاده از تئوری موجک (مطالعه موردی در استان گلستان)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده کشاورزی گنبد 1389
  پریوش طوفانی   احمد فاخری فرد

بارش مهم ترین و موثرترین منبع تامین آب می باشد که برآورد و پیش بینی آن نه تنها در برنامه-ریزی و بهره برداری صحیح از منابع آب با اهمیت است، بلکه می تواند در کاهش خسارات ناشی از سیلاب و خشکسالی نیز نقش موثری را ایفا کند. با وجود روابط غیرخطی، عدم قطعیت و عدم صراحت زیاد و ویژگی های متغیر زمانی و مکانی در سیستم گردش آبی، هیچ یک از مد ل های آماری و مفهومی پیشنهاد شده به منظور الگوسازی دقیق بارش و رواناب نتوانسته اند به عنوان یک مدل برتر و توانا شناخته شوند. یکی از روش هایی که در سال های اخیر در زمینه هیدرولوژی مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از موجک (wavelet) به عنوان یکی از روش های نوین و بسیار موثر در زمینه آنالیز سیگنال ها و سری های زمانی است. در این تحقیق، سیگنال بارندگی با استفاده از موجک مادر منتخب تجزیه شده و داده های حاصل از تجزیه با دو روش برازش معادلات مستقیم و هیبرید عصبی- موجکی برای پیش بینی استفاده شدند. روش های مذکور در مورد پیش بینی بارندگی ماهانه در ایستگاه زرینگل استان گلستان به کار گرفته شد و نتایج حاصل از آن با سری زمانی sarima مقایسه شد. نتایج نشان داد که تجزیه سیگنال با موجک، همبستگی میان داده های مشاهداتی و محاسباتی را نسبت به روش های سری های زمانی به طور قابل ملاحظه ای افزایش می دهد و پیش بینی سیگنال بارندگی با دقت بیشتری صورت می گیرد. معنی دار نبودن آزمون تست fدر سطح %90 و بالاتر، تایید کننده این مطلب است.

کنترل اتلاف تبخیر از ذخایر آبی (مطالعه موردی: استان گلستان)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان 1389
  مهدی پیری   موسی حسام

. استفاده از الکل های سنگین و پوشش های شناور می تواند موجب کاهش شدت تبخیر و کاهش غلظت نمک آب، در فصول خشک گردد. در این تحقیق و به عنوان روش های شیمیایی از ستیل و استریل الکل و ترکیبی از این الکل ها که در اتانول حل شده استفاده گردید. بدین منظور از غلظت-های معادل 5/0 و 1 کیلوگرم در هکتار، که هر دو روز یک بار روی سطح تشت های تبخیر کلاس a اسپری شدند استفاده گردید. همچنین در این تحقیق به عنوان روش فیزیکی از پلی استیرن با ضخامت های 5/1 و 5 سانتی متر و با درصد پوشش 40، 60 و 80 و اثر مغناطیس کردن آب استفاده گردید. عمق آب داخل تشت ها، طی مدت 38 روز اندازه گیری گردید. سپس تبخیر روزانه محاسبه گردیده و مقایسه مقادیر آن با نمونه شاهد(بدون الکل)، با استفاده از از نرم افزار آماری spss انجام شد. بر اساس آزمون مقایسه میانگین دانکن، هر دو روش به لحاظ تغییرات مقدار تبخیر، با تیمار شاهد اختلاف معنی داری در سطح 5 درصد داشتند. نتایج نشان می دهد با استفاده از روش های فیزیکی، 30 تا 55 درصد و با استفاده از روش های شیمیایی 40 تا 55 درصد از میزان تبخیر را می-توان کاهش داد. . از آن جا که بیشترین هزینه مربوط به نحوه کاربرد و توزیع مونولایرها می باشد، لذا از لحاظ اقتصادی بهتر است مونولایرهایی انتخاب شوند که دوام بیشتری داشته باشند.

شبیه سازی 3 بعدی عددی آبشستگی اطراف آبشکن های l شکل با نرم افزار ssiim
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده کشاورزی گنبد 1390
  سمانه نبی بخش   امیراحمد دهقانی

حفاظت سواحل رودخانه در برابر فرسایش با استفاده از آبشکن ها، از جمله روش های متداول در مهندسی رودخانه می باشد. آبشکن ها با تعدیل شرایط هیدرولیکی زمینه مساعدی را برای رسوب گذاری و تثبیت کناره ها فراهم می آورند. در این مطالعه، آبشستگی تحت شرایط آب زلال و الگوی جریان 3 بعدی در اطراف آبشکن l شکل با زبانه به سمت بالا دست و پایین دست با استفاده از مدل عددی ssiim شبیه سازی شد و تأثیر زاویه، طول بال و جان در شرایط مختلف هیدرولیکی بر روی حداکثر عمق آبشستگی مورد بررسی قرار گرفت. در این مدل عددی، معادلات 3 بعدی ناویر استوکس به همراه مدل آشفتگی k-? حل گردید و از حل همزمان معادلات جریان و پیوستگی رسوب مدل آبشستگی اطراف آبشکن l شکل ارائه گردید. از نتایج تحقیق هاشمی(1387) جهت کالیبراسیون و آزمون نتایج مدل عددی استفاده گردید و سپس مدل برای شرایط مختلف هندسی و هیدرولیکی اجرا گردید. نتایج عددی نشان داد آبشکن l شکل با زبانه به سمت بالا دست با وجود حداکثر عمق آبشستگی کمتر، سبب گسترش آبشستگی بیشتری به بالا دست می شود و آبشکن l شکل با زبانه پایین دست باعث حفاظت بیشتر پایین دست می شود که با نتایج آزمایشگاهی مطابقت دارد همچنین در آبشکن با زبانه به سمت پایین دست و بالادست به ترتیب زوایای 100 درجه و 60 درجه کمترین میزان آبشستگی را نتیجه داد. در آبشکن با زاویه 90 درجه و با نسبت بال به جان برابر یک حداکثر آبشستگی اتفاق می افتد. نتایج نشان داد شبیه سازی عددی انطباق خوبی با نتایج آزمایشگاهی (909/0 =r2) داشته است.

تخمین هوشمند دبی رسوب بار معلق با استفاده از فن آوری های نوین
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده کشاورزی 1391
  مهری عبدی دهکردی   امیر احمد دهقانی

تخمین دقیق بارمعلق رسوبات حمل شده توسط یک رودخانه در بسیاری از پروژه های منابع آب مانند سد سازی، مهار سیلاب، قابلیت کشتی رانی، زیبایی شناسی رودخانه و مسائل زیست محیطی دارای اهمیت فراوان می باشد؛ بنابراین در طراحی سازه های رودخانه ای، برآورد میزان رسوبات حمل شده توسط رودخانه ضروری است. پیچیدگی رفتار رسوبات و عدم توانایی مدل های فیزیکی و ریاضی در شبیه سازی فرآیند های رسوبی سبب شده است تا فن آوری های نوین مانند روش های شبکه ی عصبی مصنوعی و منطق فازی که توانایی شناسائی ارتباط غیر خطی بین متغیر های ورودی و خروجی یک مسئله را دارا می باشند، مورد توجه قرار گیرند. در این تحقیق ابتدا کاربرد الگوریتم خوشه بندی فازی در تخمین میزان رسوبات بارمعلق مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از آمار متناظر دبی جریان و دبی رسوب ایستگاه ولیک بن در حوزه ی معرف کسیلیان که طی سال های آماری 1350–1349 الی 1354–1353، به صورت روزانه اندازه گیری شده است، استفاده گردید. 75 درصد داده های متناظر به عنوان داده های آموزش و 25 درصد دیگر داده ها به منظور صحت سنجی، آزمون و تعیین خطای معادلات در نظر گرفته شد؛ سپس نتایج به دست آمده از این روش با استفاده از شاخص های آماری نظیر ضریب همبستگی، ضریب ناش- ساتکلیف، ریشه ی میانگین مربعات خطا و نسبت اختلاف، با نتایج حاصل از روش مرسوم منحنی سنجه ی رسوب مقایسه شد. نتایج نشان داد که الگوریتم خوشه بندی فازی با دقت بسیار مناسب و با اطمینان بیشتر نسبت به روش منحنی سنجه ی رسوب می تواند برای تخمین رسوبات بارمعلق مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق همچنین توانایی مخروط imhoff به عنوان یک روش اندازه گیری غیر مستقیم رسوبات بار معلق مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور سه ایستگاه هیدرومتری ارازکوسه، قزاقلی و سرمو واقع در حوزه ی آبخیز گرگان رود در نظر گرفته شده و در هر یک از نمونه های جمع آوری شده از این ایستگاه ها، رسوبات ته نشین شده در مخروط imhoff بعد از گذشت 1 تا 24 ساعت اندازه گیری شد. نتایج تجزیه و تحلیل رگرسیونی نشان داد که در زمان های مختلف بین غلظت بار معلق رسوبات و مقادیر رسوبات ته نشین شده در مخروط imhoff یک رابطه ی خطی برقرار است. این معادله ی رگرسیونی در ایستگاه های هیدرومتری ارازکوسه و قزاقلی از دقت مناسبی برخوردار بوده، و در زمان 24 ساعت به ترتیب با ضرایب تبیین 82/0 و 69/0 همبستگی مناسب تری را نشان می دهد. اما در ایستگاه هیدرومتری سرمو به دلیل آنکه اکثر نمونه برداری ها در دبی پایین و متوسط رودخانه انجام شده است، از همبستگی مناسبی برخوردار نمی باشد.

مقایسه مدل عددی modflow و سیستم استنتاج فازی عصبی در بررسی نوسانات سطح ایستابی آبخوان (مطالعه موردی: دشت سروستان)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده کشاورزی 1390
  مرتضی ساداتی   موسی حسام

در دنیای امروزی در اثر رشد جمعیت، مصرف جهانی آب روز به روز افزایش می یابد. در این میان کشورهایی که در مناطق کم آب و خشک جهان واقع هستند، آسیب بیشتری می بینند. بخش عمده کشور ایران از لحاظ اقلیمی در ناحیه خشک و نیمه خشک قرار گرفته است. از این رو، مطالعه وضعیت آب زیرزمینی و مدیریت بهره برداری از آن می تواند گام مهمی در جهت حفاظت از آبخوان یک منطقه و برداشت مطمئن و پایدار از آب زیرزمینی آن باشد. حوضه آبریز سروستان نیز از این قاعده مستثنی نبوده و حفاظت از منابع آبی آن، اجتناب ناپذیر است. هدف از این تحقیق، مقایسه مدل عددی modflow و سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی در بررسی نوسانات سطح آبخوان دشت سروستان می باشد. مدل عددی modflow توانست از طریق رابط گرافیکی gms، لایه های اطلاعاتی را به صورت فایل های gis دریافت کرده و برای مهرماه 1382، واسنجی پارامتر هدایت هیدرولیکی را در دوره ماندگار انجام دهد. سپس با ورود اطلاعات دوره های هشت گانه تنش های فصلی به نرم افزار، واسنجی ضریب ذخیره در حالت غیرماندگار انجام گرفت. از آنجایی که کالیبراسیون ضریب ذخیره رضایت بخش نبود، نتایج برآورد تراز آب چاه های مشاهده ای نیز در برخی از چاه ها مطلوب نمی باشد. از سوی دیگر، سیستم استنتاج فازی عصبی برای آبخوان با ورودی های حجم بارندگی و حجم برداشت آب از چاه، تراز آب در ماه t-1، و خروجی تراز آب در ماه t، اجرا گردید که نتایج حاکی از آن است که سیستم استنتاج فازی عصبی عملکرد بهتری دارد. از بین نتایج سیستم استنتاج فازی عصبی و مدل عددی، سیستم استنتاج فازی عصبی نتایج بهتری را نشان می دهد.

بررسی تغییرات زمانی و مکانی غلظت نیترات در چاههای آب شرب شهر گرگان
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده مهندسی علوم آب 1391
  سارا تمدنی کناری   موسی حسام

آبهای زیرزمینی و مدیریت منابع آب نقش کلیدی در حفظ شرایط پایدار در مناطق خشک و نیمه خشک ایفا میکنند. با توجه به کمبود نمونههای مکانی، هزینه بالا و محدودیت زمانی، مدلسازی مکانی و زمانی توزیع آلودگی آبخوان ضروری بهنظر میرسد. نیترات شایعترین آلایندهی آبهای زیرزمینی بهدلیل فعالیتهای کشاورزی، شهری و صنعتی محسوب میشود؛ ورود آب با غلظت بالای نیترات به آب زیرزمینی مورد استفاده در بخش شرب میتواند سبب بروز بیماریهای خطرناکی بهویژه برای کودکان گردد. منطقهی مورد مطالعه در این تحقیق با توجه به چاههای آب شرب واقع شده در منطقهی دشت، در حوالی شهر گرگان تعیین شده است. مقدار زیادی از نیازمندی آب این شهر از آب زیرزمینی تأمین میشود؛ بنابراین بررسی منطقه از نظر منابع آلودگی نیترات لازم و ضروری بهنظر میرسد. بدین منظور از دادههای دریافت شده از ادارهی آب و فاضلاب استان گلستان، مربوط به چاههای قرارگرفته در منطقه که طی سال های آماری 1383 تا 1389 اندازهگیری شدهاند، استفاده گردید. در این مطالعه، روشهای زمینآماری کریجینگ، کوکریجینگ، فاصله وزنی معکوس و توابع پایه شعاعی برای نقشهبرداری غلظت نیترات آب زیرزمینی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج بهدست آمده از تجزیه و تحلیل زمینآماری نشان داد که غلظت نیترات آب زیرزمینی به طور مکانی در فصل بهار و پاییز محاسبه شده نشان داد که رویکرد کوکریجینگ دقیقتر از سایر rmse ، متفاوت است. علاوه بر این روش ها در نقشه برداری غلظت نیترات آب زیرزمینی بوده است. همچنین در این مطالعه توانایی روش شبکهی عصبی مصنوعی در برآورد غلظت نیترات و بررسی تأثیرپذیری برآورد نیترات از تعداد و ماهیت اطلاعات ورودی به مدل شبکهی عصبی مصنوعی مورد بررسی قرار گرفت. به dip علاوه بر این بر اساس مقادیر بارندگی ماهانه، شاخص استاندارد شده بارش توسط نرمافزار صورت فصلی تعیین و تأثیر خشکسالی بر غلظت نیترات آب زیرزمینی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. همچنین تغییرات سطح ایستابی ترسیم و تأثیر تغییرات سطح ایستابی بر نوسانات غلظت نیترات بررسی شد؛ نتایج نشان داد که خشکسالی و تغییرات سطح ایستابی ارتباط مشخصی بر غلظت نیترات در این منطقه ندارد. بنابراین میتوان فاضلابهای خانگی را بهعنوان منشأ عمده نیترات آب های زیرزمینی منطقهی مورد مطالعه در نظر گرفت.

شبیه سازی رواناب ناشی از باران و ذوب برف در حوضه های کوهستانی برف گیر به کمک مدل srm
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده کشاورزی 1391
  فروغ رحمتی   موسی حسام

برف و برفاب در حوضه های کوهستانی و مرتفع عامل مهم کنترل کننده ی رژیم جریان محسوب شده و به عنوان منبع اصلی تأمین آب نقش بسیار مهمی را ایفاء می نمایند. به همین دلیل در مناطق کوهستانی هیدرولوژی برف اهمیت و ارزش زیادی دارد. علاوه بر این تخمین، شبیه سازی و پیش بینی جریان ناشی از ذوب برف و باران در زمینه های مختلف مانند تامین آب شرب، کشاورزی، کنترل و هشدار سیل و ... دارای کاربرد می باشد. در این تحقیق از مدل کامپیوتری srm که بر مبنای روش درجه- روز استوار است جهت شبیه سازی جریان در حوضه آبریز صوفی چای واقع در استان آذربایجان شرقی استفاده شده است. این مدل رواناب ذوب برف را با استفاده از پارامترهای هیدرولوژی، هواشناسی و وضعیت فیریکی حوضه برآورد کرده و همراه با مقادیر مشاهداتی، به صورت نمودار و عددی ارائه می کند. در تحقیق حاضر داده ها و پارامترهای مذکور به صورت روزانه و برای سال (89-1388) وارد مدل srm شدند که مدل مذکور با آنالیز آنها رواناب را محاسبه نمود. برای ارزیابی دقت مدل مقادیر مشاهداتی و محاسباتی مقایسه شدند که شبیه سازی موفق و قابل قبولی را نشان داد که در آن ضریب تعیین (r2) برابر 93/0 و تفاضل حجمی (dv) برابر 55/0 درصد می باشد. مقادیر فوق دقت بالای مدل را در برآورد رواناب ذوب برف برای حوضه مذکور نشان می دهد که نشانگر قابلیت کاربرد مدل برای حوضه های دیگر منطقه می باشد. مقدار خطای برآورد دبی و حجم در شرایط بارش باران (سیلابی) نسبت به شرایط بدون باران افزایش می یابد یعنی خطای مدل در شرایط سیلابی بیشتراست و مقدار متوسط ضریب رواناب باران در حوضه آبریز صوفی چای برابر با 9/0 و مقدار متوسط ضریب رواناب برف برابر با 9/0 است.

ارائه مناسب ترین ضریب اصلاحی روش هارگریوز- سامانی برای برآورد تبخیر- تعرق پتانسیل گیاه مرجع با استفاده از روش های هوشمند
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده مهندسی علوم آب 1393
  محمدحسین اخوان   حسین شریفان

فرآیندی که به نام تبخیر- تعرق شناخته می شود از اهمیت بسزایی برخوردار است. برنامه ریزی زمان و مقدار آبیاری و ظرفیت سیستم های آبیاری براساس تبخیر- تعرق حداکثر تعیین می شود. روش دقیق برآورد آن استفاده از لایسی متر است که کاربرد آن با محدودیت مواجه می باشد. بنابراین بایستی از مدل های ریاضی استفاده نمود که مناسب ترین آن ها روش ترکیبی فائو- پنمن- مانتیث (استاندارد) است. با توجه به محدودیت اندازه گیری پارامترهای هواشناسی در ایستگاه های تبخیرسنجی، هزینه بالای تأسیس ایستگاه های سینوپتیک جدید و همچنین اختلاف قابل توجه مقادیر روش هارگریوز- سامانی نسبت به روش استاندارد، روش هارگریوز- سامانی نیازمند به یک ضریب اصلاحی است که مقادیر تبخیر- تعرق پتانسیل گیاه مرجع را در هر منطقه ای که ایستگاه اقلیم شناسی (تبخیرسنجی) وجود دارد، برآورد نمود. معادلات ضریب اصلاحی چند متغیره رگرسیونی در شش فرم کلی با استفاده از پارامترهای دمای حداکثر، دمای حداقل، دمای متوسط، تفاضل دمای حداکثر و حداقل و رطوبت نسبی و ترکیبی از پارامترهای فوق در دوره آماری 80 درصد، با استفاده از نرم افزار آماری محاسبه شدند و ضرایب این معادلات با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه شدند. مقادیر تبخیر- تعرق پتانسیل اصلاح شده در دوره آماری 20 درصد، نسبت به مقادیر روش استاندارد با استفاده از شاخص های آماری ارزیابی شدند و نمودار خط ایده آل نیز رسم شد. پس از رتبه بندی شاخص های آماری و محاسبه مجموع رتبه بندی، معادلات ضریب اصلاحی چند متغیره رگرسیونی و هوشمند با کمترین رتبه به عنوان اولویت اول برای هر یک از ایستگاه های سینوپتیک سه استان شمالی انتخاب شدند. در مرحله پایانی معادلات رگرسیونی و هوشمند با اولویت اول، با استفاده از شاخص های آماری ارزیابی و رتبه بندی شدند و مناسب ترین معادله ضریب اصلاحی برای هر یک از ایستگاه های سینوپتیک انتخاب شد. واژه های کلیدی: الگوریتم ژنتیک، تبخیر- تعرق، روش فائو- پنمن- مانتیث و ضریب اصلاحی.

تلفیق فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (ahp) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (gis) در مکان یابی محل های مناسب جهت تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - پژوهشکده مهندسی آب 1391
  علی حبیبی   موسی حسام

یکی از مهمترین منابع تأمین کننده آب قابل شرب مصرفی، سفره های آب زیرزمینی هستند. این آب ها به دلیل شیرین بودن، ترکیبات شیمیایی ثابت، دمای ثابت، ضریب آلودگی کمتر و سطح اطمینان بالاتر در تأمین آب، به عنوان یک منبع قابل اتکا به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شوند. در دهه های اخیر افزایش روزافزون جمعیت، نیاز های انسانی و تغییر الگوهای مصرفی جوامع، برنامه ریزی و مدیریت منابع آب را بیش از پیش ایجاب می کند. از راهکارهای مدیریتی منابع آب زیرزمینی می توان به جبران این منابع از طریق تغذیه مصنوعی و بهره برداری با توجه به ظرفیت آبخوان ها اشاره نمود. با توجه به بهره برداری بی رویه از آب های زیرزمینی، تغذیه مصنوعی و مکان یابی محل های مناسب جهت اجرای چنین طرح هایی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق که در حوزه خلیج گرگان انجام شده، چهار نقشه شیب، نفوذپذیری سطحی، ضخامت آبرفت و کیفیت آبرفت تهیه شد و با مدل فرایند تحلیل سلسله مراتبی (ahp) وزن این لایه ها برای تلفیق آن ها در نرم افزار gis بدست آمد و سپس منطقه به چهار پهنه ی بسیار مناسب، مناسب، متوسط و نامناسب، جهت تغذیه مصنوعی آبخوان تقسیم بندی شد.

کاربرد اتوماسیون(خودکار سازی) در بهره وری مصرف آب در مزرعه براساس داده های اقلیمی (هواشناسی)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده علوم کشاورزی 1391
  الهام خزایی   حسین دهقانی سانیج

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.

ارزیابی کاربرد سطوح مختلف پلیمر سوپر جاذب بر عملکرد و اجزاءعملکرد گوجه فرنگی تحت رژیم مختلف آبیاری
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده کشاورزی 1391
  معصومه کلویی   موسی حسام

یکی از بخش های مهم مصرف کننده آب در ایران بخش کشاورزی می باشد که با توجه به آمار موجود بیش از ?? درصد مصرف آب در ایران را به خود اختصاص می دهد و بیشترین میزان تلفات نیز در این بخش صورت می گیرد. محدودیت منابع آب در ایران لزوم استفاده ی بهینه از آن را ضروری می سازد. اعمال مدیریت صحیح و به کارگیری فنون پیشرفته به منظور حفظ و ذخیره رطوبت خاک، افزایش گنجایش نگه داشت آب و جلوگیری از نفوذ عمقی از جمله اقدامات موثر برای افزایش کارآیی مصرف آب و در نتیجه بهبود بهره برداری از منابع آب کشور است. به منظور بررسی تأثیر کاربرد پلیمر سوپرجاذب در کاهش اثرات سوء کم آبی و جلوگیری از نفوذ عمقی ناشی از پر آبی برروی عملکرد اجزاء عملکرد و کارآیی مصرف آب گوجه فرنگی رقم (ch)، آزمایش فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملاًًًًًًًًًً تصادفی با دو فاکتور رژیم آبیاری در سه سطح کم آبیاری (75%نیاز آبی)، آبیاری کامل (100%نیاز آبی) و پرآبیاری (125%نیاز آبی) و فاکتور غلظت سوپرجاذب در پنج سطح 0، 4، 6، 8 و 10 گرم در هر کیلوگرم خاک گلدان در چهار تکرار در شرایط گلخانه انجام شد. داده-های به دست آمده با استفاده از نرم افزار sas و excel آنالیز و مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون lsd انجام شد. نتایج این مطالعه نشان داد با کاربرد 6 گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک گلدان و اعمال 125% نیازآبی، عملکرد محصول و کارآیی مصرف آب نسبت به شاهد افزایش یافته است و بهترین شرایط را برای رشد گوجه فرنگی فراهم می کند. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که استفاده از پلیمر سوپرجاذب آکوازورب ضمن ممانعت از نفوذ عمقی آب و در اختیار نهادن آن برای جذب توسط ریشه و بهبود تهویه ی ریشه، از طریق جذب آب ثقلی در مدت نسبتاً کوتاهی پس از آبیاری و نیز جلوگیری از تراکم خاک، باعث ایجاد یک محیط بسیار مناسب برای گیاه می گردد و گیاه در این شرایط، آب و املاح را بهتر جذب می کند.

سنجش سن سفره تحت فشار با استفاده از رادیوایزوتوپ در استان گلستان
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده علوم کشاورزی 1391
  ایمان کریمی راد   علی بهرامی سامانی

تنها منبع مطمئن و دائمی تأمین آب در مناطق خشک و نیمه خشک و کویری به خصوص در صورت وقوع خشکسالی ها، منابع آب زیرزمینی می باشد. آبخوان آبرفتی استان گلستان با دارا بودن از گستره وسیع، ستبرای نسبتاً زیاد و نهشته های ناپیوسته، حجم عظیمی از آب را در خود ذخیره نموده است. آبنمود سفره تحت فشار در این آبخوان نشان دهنده اضافه برداشت می باشد. این برداشت بی رویه می تواند مشکلاتی از قبیل ماسه دهی چاه ها، پیشروی آب شور در نواحی شمالی دشت و نشست زمین در سطح دشت را ایجاد نماید. در این شرایط لزوم مدیریت بهینه مصرف از این آبخوان آشکار است. دست یابی به این هدف جز با شناخت دقیق وضعیت آبخوان امکان پذیر نخواهد بود. یکی از روش های نوین در مطالعه آب های زیرزمینی استفاده از رادیوایزوتوپ ها می باشد. در این مطالعه هدف تعیین سن آب زیرزمینی در سطح سفره تحت فشار استان گلستان با استفاده از رادیوایزوتوپ تریتیوم می باشد. این کمیت به نوبه خود به عنوان ابزاری برای مطالعه مسیرهای جریان و سرعت های افقی و عمودی جریان، تخمین نرخ تغذیه آب زیرزمینی، مطالعه روند آلودگی آب زیرزمینی و پیشروی آب دریا و بسیاری دیگر محسوب می شود. این تحقیق ضمن ارائه دستورالعمل کاربردی جهت سنجش غلظت تریتیوم در مقیاس بسیار کم، در غنی سازی الکترولیزی به ضریب تغلیظ 6/6 دست یافت. به عبارت دیگر غنی سازی الکترولیزی به روش انجام شده در این تحقیق قادر خواهد بود مقادیر تریتیوم زیر tu 1 را قابل اندازه گیری نماید که این خود به معنی قابلیت استفاده از تریتیوم در مطالعات هیدرولوژیکی در بازه زمانی حدود 50 سال می باشد. همچنین نتایج نشان داد که تعدادی از نمونه های جمع آوری شده از سطح آبخوان دارای تغذیه جدید (سنی بین 5 تا 10 سال) و بقیه مخلوطی از تغذیه جدید و تغذیه قبل از سال 1952 (سن بالای 60 سال) می باشند.

بررسی خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در شرق استان مازندران و تاثیرآن بر منابع آب زیر زمینی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده مهندسی علوم آب 1390
  منصور رضایی کلانتری   موسی حسام

خشکسالی پدیده ای عادی و متأثر از نوسانات جوی است که امکان وقوع آن در هر منطقه و اقلیمی بوجود دارد. شناخت دقیق و علمی این پدیده می تواند ما را در کاهش اثرات زیانبار آن کمک نماید. در این پژوهش تعدادی از ایستگاه های باران سنجی در سطح شرق استان مازندران که تا پایان سال آبی 87-1386 مقادیر بارندگی آنها ثبت شده بود، انتخاب و وضعیت خشکسالی هر یک از ایستگاه ها در 9 مقیاس مختلف با استفاده از نمایه بارش استاندارد شده مورد بررسی قرار گرفت. بر این اساس وضعیت رطوبتی به 7 طبقه تقسیم گردید. سپس به منظور پایش و سنجش خشکسالی در هر منطقه، روش های درون یابی قطعی و زمین آماری مورد آزمون قرار گرفتند. پس از تعیین بهترین روش درون یابی و تعمیم خشکسالی های نقطه ای به منطقه ای، نقشه های شدت این پدیده در طی 29 سال رسم گردیدند. سپس گسترش مکانی و وسعت وضعیت رطوبتی در طی دوره آماری و مناطق تحت خطر خشکسالی نیز شناسایی شدند. همچنین با استفاده از نمایه spi و با طبقه بندی سه گانه آن (تر، نرمال، خشک) و مدل زنجیره مارکف، مرتبه اول، ماتریس احتمال انتقال، تعادل، رویداد و میانگین تداوم محاسبه شد. به منظور بررسی تأثیر خشکسالی ها بر منابع آب زیرزمینی دشت و ارزیابی زمانی و مکانی افت حاصله در این پدیده از داده های ماهانه بارندگی و نوسانات سطح آب زیرزمینی آبخوان استفاده و هیدروگراف واحد آبخوان رسم گردید. در نهایت به منظور تعیین فاصله زمانی وقوع در منطقه خشکسالی زیرزمینی از رابطه رگرسیونی استفاده گردید. نتایج نشان داد که در میان درجات مختلف، وسعت طبقه خشکسالی متوسط و خشکسالی بسیار شدید نسبت به ترسالی متوسط و بسیار شدید بیشتر بوده، ولی در طبقه شدید ترسالی شدید نسبت به خشکسالی شدید، بیشتر بوده است. بر این اساس نتایج به دست آمده در بررسی روش های درون یابی، روش rbf و کریجینگ در پریودهای زمانی مختلف در پهنه-بندی شدت خشکسالی نتایج مطلوب تری را نشان می دهند. ماتریس احتمال انتقال نشان داد در تمامی مقیاس-های زمانی، احتمال ماندگاری هر وضعیت در مقایسه با تغییر وضعیت بیشتر است. ضمن اینکه این احتمال با افزایش مقیاس زمانی افزایش یافته و احتمال تعادل وضعیت نرمال نسبت به دو وضعیت دیگر بیشتر ولی از مقدار آن و احتمال رویداد هر سه وضعیت و به طور چشمگیری از میزان تداوم وضعیت نرمال کاسته و به میزان تداوم دو وضعیت خشک و تر افزوده می شود. کاهش سطح آب زیرزمینی در دشت بیشتر تحت تاثیر بهره برداری زیاد ناشی از افزایش تقاضای آب در خشکسالی ها قرار دارد تا کاهش تغذیه حاصل از خشکسالی های حادث در منطقه.

بررسی فن آوری مغناطیسی آب روی گرفتگی قطره چکان ها در روش آبیاری قطره ای
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده مهندسی علوم آب 1391
  طیبه دهقان   علیرضا کیانی

محدود شدن منابع آب و خاک، افزایش جمعیت جهان، نیاز روز افزون به غذا و تقاضای رقابتی برای آب باعث شده که روش های آبیاری تحت فشار به ویژه آبیاری قطره ای مورد استفاده وسیع قرار گیرد. گرفتگی قطره چکان ها مهمترین مشکل در آبیاری قطره ای ست که به تدریج باعث عدم توزیع یکنواخت آب و بالا رفتن هزینه های نگهداری سیستم می شود. آب مغناطیسی پدیده ای نو در ارتقاء بهره وری آب به شمار می آید که با عبور آب از میان یک آهنربای دائمی (مغناطیس پایدار) قوی مستقر روی خط لوله به وجودمی آید. این مطالعه در ایستگاه تحقیقات گرگان وابسته به مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان انجام شد. در این تحقیق تأثیر آب مغناطیسی بر گرفتگی قطره چکان ها در آبیاری قطره ای در شوری های مختلف آب آبیاری مورد بررسی قرار گرفت. تیمارها شامل سه تیمار آب آبیاری (آب مغناطیسی، غیرمغناطیسی و اسیدی) به عنوان عامل اصلی و سه سطح شوری (آب چاه، شوری 7 و 14 دسی زیمنس بر متر) به عنوان عامل فرعی بود. طرح آزمایشی در قالب بلوک کامل تصادفی در سه مکان آبی و با سه تکرار انجام شد. جمع آوری اطلاعات مربوط به دبی قطره چکان ها در 10 مرحله زمانی و نمونه برداری ها برای تعیین خصوصیات آب آبیاری (تعیین شاخص اشباع لانژیلر) در چهار مرحله انجام شد. نتایج نشان داد که متوسط دبی قطره چکان ها در همه تیمارهای مورد آزمایش با گذشت زمان کاهش پیدا کردکه دلیل آن گرفتگی جزئی یا کلی تعدادی از قطره چکان ها بود. نتایج نشان داد که تیمار آب آبیاری تأثیر معنی داری در سطح 5 درصد بر متوسط دبی قطره چکان ها و یکنواختی پخش داشت. با افزایش شوری آب آبیاری، پتانسیل رسوب کربنات کلسیم نیز افزایش یافت و بر میزان گرفتگی قطره چکان ها افزوده گردید. گرفتگی قطره چکان ها دبی، یکنواختی پخش، ضریب یکنواختی کریستیانسن و یکنواختی آماری دبی قطره چکان ها را کاهش و ضریب تغییرات ساخت قطره چکان ها وتغییرات دبی را افزایش داد. با افزایش شوری، شاخص اشباع لانژیلر مقدار عددی مثبت تری را به خود اختصاص داد که نشان از پتانسیل بیشتر برای رسوب گذاری کربنات کلسیم می باشد.

ارزیابی سیستم های اجرا شده آبیاری قطره ای در باغات استان گلستان و ارائه راهکارهای اصلاح و بهبود این سیستم ها
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده مهندسی علوم آب 1392
  مجتبی شاکر   علیرضا کیانی

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

مطالعه آزمایشگاهی آبشستگی موضعی اطراف آبشکن های tشکل نامتقارن مستغرق
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی 1391
  ناهید مختاری   امیر احمد دهقانی

یکی از متداول ترین روش های کنترل فرسایش در ساحل رودخانه ها استفاده از آبشکن می باشد. این سازه موجب کاهش سرعت در نزدیکی ساحل و افزایش رسوبگذاری در این محدوده می شود. با توجه به اینکه شکل آبشکن ها نیز در الگوی جریان شکل گرفته پیرامون آنها و حفاظت ساحل رودخانه موثر می باشد، انتخاب شکل مناسب آبشکن ها همواره مورد توجه مهندسین رودخانه بوده است. با توجه به اثر موضعی آبشکنها بر الگوی جریان، معمولاً در اطراف دماغه آبشکنها حفره آبشستگی بوجود میآید. تخمین حداکثر عمق آبشستگی اطراف آبشکنها و انتخاب شکلی از آبشکن که منجر به آبشستگی کمتری در اطراف دماغه خود شود، یکی از موضوعات مورد علاقه مهندسین هیدرولیک است. آبشکن t شکل از جمله آبشکن هایی است که در شرایط یکسان هیدرولیکی از عمق آبشستگی نسبی کمتری نسبت به بقیه آبشکن ها برخوردار است. با توجه به اینکه در شرایط سیلابی معمولاً آبشکن ها به صورت مستغرق عمل میکنند، در تحقیق حاضر به بررسی آزمایشگاهی مشخصات حفره آبشستگی پیرامون آبشکن نامتقارن مستغرق پرداخته می شود. آزمایش ها در دو بخش جداگانه بر روی آبشکن های متقارن و نامتقارن انجام گرفته است. نتایج این بررسی ها نشان داد که در آبشکن متقارن با افزایش استغراق و کاهش فرود، حداکثر عمق آبشستگی نسبی و ابعاد چاله آبشستگی کاهش می یابد و طول پیشروی پشته رسوبی کمتر خواهد شد. به حدی که اگر نسبت استغراق 6 برابر شود، حداکثر عمق آبشستگی نسبی، 30 درصد کاهش می یابد. همچنین در آبشکن-های نامتقارن با افزایش طول بال بالادست و پایین دست میزان آبشستگی افزایش می یابد و رسوبگذاری پایین دست در فاصله دورتری از آبشکن شکل می گیرد. چنانچه مجموع طول بال بالادست و پایین دست در آبشکن نامتقارن ثابت باشد، با افزایش نسبت طول بال بالادست به طول بال پایین دست، حداکثر عمق آبشستگی در حدود 17% افزایش می یابد.

اثر تغییر اقلیم بر منابع آب زیرزمینی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده علوم کشاورزی 1391
  محمدمهدی شاه نوریان   موسی حسام

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.

پهنه بندی کیفی آبخوان آزاد استان گلستان با استفاده از منطق فازی و تحلیل سلسله مراتبی(ahp ) در سامانه اطلاعات جغرافیایی (gis)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - پژوهشکده مهندسی آب 1392
  محمدرضا امجدیان   موسی حسام

آب های زیرزمینی یکی از منابع اصلی در تامین آب کشاورزی می باشد. از این رو شناخت و آگاهی از کیفیت آب های زیرزمینی و پهنه بندی آنها بر اساس کمیت عناصر مختلفشان ما را در اتخاذ تصمیمات مدیریتی و کاهش آلودگی آب های زیرزمینی یاری خواهد کرد. هدف از این تحقیق پهنه بندی کیفی آبخوان آزاد حوضه قره سو استان گلستان با استفاده از منطق فازی و تحلیل سلسله مراتبی(ahp) در سیستم اطلاعات جغرافیایی(gis) می باشد. به همین منظور از پارامترهای کیفی چاه های نیمه عیمق منطقه مطالعاتی شامل کل جامدات محلول، هدایت الکتریکی، سدیم، کلر، نیترات، بی کربنات و اسیدیته در دو دوره پرآبی(اردیبهشت) و کم آبی(مهر) بین سال های 1381 تا 1391 استفاده شد. ابتدا پارامترهای کیفی با استفاده از روش درون یابی در gis پهنه بندی گردیدند و بر استاندارد فائو و روش های آبیاری سطحی و بارانی کلاسه بندی شدند. سپس هر یک از نقشه های بدست آمده با استفاده از تایع عضویت خطی کاهنده در gis فازی گردیدند آنگاه با تهیه پرسشنامه بر اساس روش ahp مقایسه زوجی بین پارامترها بر اساس نقش این پارامترها در کاهش محصول کشاورزی و شورشدن اراضی انجام شد و با استفاده از نرم افزار expert choice ضرایب وزنی هر یک از پارامترها بدست آمد. از ضرب ضرایب وزنی در لایه های فازی کیفی و تلفیق آنها، نقشه های پهنه بندی با استفاده از منطق فازی- تحلیل سلسله مراتبی با استفاده از استاندارد فائو بدست آمد. همچنین با استفاده از ضرایب وزنی و لایه های کیفی و میانگین گیری هندسی وزنی، نقشه های پهنه بندی با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی بدست آمد. نتایج نشان داد که روش منطق فازی- تحلیل سلسله مراتبی نسبت به روش تحلیل سلسله مراتبی برتریت دارد و طبق این روش از نظر شور شدن اراضی و از کل مساحت آبخوان، 9/65 درصد در طبقه بدون محدودیت و 1/34 درصد در طبقه محدودیت جزئی تا متوسط قرار دارد و از نظر کاهش محصول کشاورزی 73 درصد در طبقه بدون محدودیت و 27 درصد در طبقه محدودیت جزئی تا متوسط قرار دارد و همچنین شمال غرب منطقه مطالعاتی یه علت نزدیکی به دریا و قرار گرفتن در مصب و بالابودن سطح آب زیرزمینی و شمال منطقه مطالعاتی به علت نزدیکی به شهر و نفوذ پساب ها و فاضلاب های شهری به آب زیرزمینی و احتمالاً نقش سازندهای زمین شناسی از کیفیت پایین تری برخوردار است.

بررسی تأثیر کیفیت آب آبیاری بر عملکرد قطره چکان های مختلف در آبیاری موضعی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده مهندسی علوم آب 1392
  مسعود ابراهیمی   ابوطالب هزار جریبی

گرفتگی قطره چکان ها مهمترین مشکل در آبیاری قطره ای است که به تدریج باعث عدم توزیع یکنواخت آب و بالا رفتن هزینه های نگهداری سیستم می شود. افزایش پتانسیل گرفتگی قطره چکان ها با آب های شور می تواند استفاده از این آب ها را در آبیاری قطره ای محدود نماید. از آنجا که راندمان سیستم آبیاری قطره ای به خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی و بویژه به یکنواختی توزیع آب از قطره چکان ها بستگی دارد، بنابراین ارزیابی قطره چکان ها، به منظور داشتن یک سیستم کارآمد بسیار مهم خواهد بود.

بررسی تاثیر سطوح مختلف آب و کود نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد در کود آبیاری پنبه به روش آبیاری قطره ای-نواری
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده علوم کشاورزی 1392
  مهدی کریمی فر   قربان قربانی نصرآباد

چکیده: مدریت مصرف آب و کود نقش کلیدی در افزایش تولید محصول پنبه در جهت رسیدن به کشاورزی پایدار دارد. ترکیب آب و کود از طریق سیستم آبیاری قطره ای که به کود آبیاری معروف است نیاز به داشتن اطلاعات دقیق در مورد نیازهای آبی و کودی دارد. به منظور بررسی تاثیر مقادیر مختلف کود نیتروژن و آب مصرفی بر عملکرد و اجزای عملکرد پنبه رقم گلستان، آزمایشی بصورت طرح کرت خرد شده نواری در قالب بلوک های کاملا تصادفی با سه تکرار طی سال 1391 در ایستگاه تحقیقات پنبه هاشم آباد گرگان و در خاکی با بافت لوم رسی سیلتی به اجرا درآمد. تیمارها شامل مقادیر مختلف کود نیتروژن در 4 سطح 0، 50، 100و 150 درصد نیاز کودی به عنوان فاکتور اصلی و مقادیر مختلف آب آبیاری در 4 سطح 50، 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی بعنوان فاکتور فرعی بودند. نتایج حاصل حاکی از آن است که تاثیر مقادیر مختلف کود نیتروژن بر عملکرد کل، درصد زودرسی، تعداد غوزه در بوته، کارآیی مصرف آب و کارآیی مصرف آب آبیاری معنی دار شد در حالیکه بر وزن غوزه معنی دار نشد. بیشترین عملکرد کل مربوط به تیمار 50 درصد نیاز کودی بود که با تیمارهای 0 و 100 درصد نیاز کودی اختلاف معنی داری نداشت اما این تیمارها با تیمار 150 درصد نیاز کودی اختلاف معنی دار داشتند. کمترین عملکرد کل مربوط به تیمار 150 درصد نیاز کودی بود که نسبت به تیمارهای 0، 50 و 100 درصد نیاز کودی به ترتیب به میزان 38، 42 و 38 درصد کاهش عملکرد داشت. اثر مقادیر مختلف آب آبیاری بر عملکرد کل، کارآیی مصرف آب و کارآیی مصرف آب آبیاری معنی دار بود در حالیکه بر درصد زودرسی، وزن قوزه و تعداد قوزه در بوته معنی دار نبود. بیشترین عملکرد کل با 4578 کیلوگرم در هکتار مربوط به تیمار 50 درصد نیاز آبی بود که عملکرد این تیمار نسبت به تیمارهای 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی بترتیب 30، 27و 6/29 درصد بیشتر بود. بیشترین کارآیی مصرف آب در تیمارهای کم آبیاری بدست آمد. در نهایت بهترین تیمار از نظر عملکرد، اجزای عملکرد و صرفه جویی در مصرف آب، 50 درصد کود نیتروژن با 50 درصد نیاز آبی بود.

ارزیابی فنی و هیدرولیکی عملکرد سیستم آبیاری قطره ای زیرسطحی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی 1392
  رقیه roghaye   موسی حسام

روش های آبیاری قطره ای به لحاظ راندمان بالا در توزیع یک راه حل مناسب برای استفاده بهینه از منابع آب می باشند. اگر بدون توجه به کیفیت اجرای این سامانه ها سعی در گسترش کمی آنها شود، قادر به ارائه فواید اسمی خود نمی شوند. به منظور پی بردن به نقاط ضعف و قدرت این سامانه ها لازم است عوامل موثر در ارزیابی آنها اندازه گیری گردد.در پژوهش حاضر با پایش سیستم اجرا شده در باغ پرتقال و هلو شهرستان کردکوی واقع در استان گلستان به ارائه شاخص ها و توصیه-های فنی مورد نیاز در طراحی، بهره برداری و نگهداری یک سامانه آبیاری قطره ای زیرسطحی اقدام شد.پایش مزرعه ای سیستم اجرا شده شامل پارامترهای کیفیت آب، بافت و کیفیت خاک،میزان گرفتگی قطره چکان ها و یکنواختی پخش آب، پروفیل رطوبتی خاک،توزیع ریشه، عمق نصب، فاصله قطره چکان ها از یکدیگر و تنه درختان بود. با توجه به نتایج به دست آمده از بررسی پارامترهای ضریب تغییرات دبی(vqs)، ضریب یکنواختی آماری(us)، یکنواختی پخش(eu)، راندمان پتانسیل کاربرد(pelq) و راندمان واقعی کاربرد(aelq) در این سیستم به ترتیب 25 ،74 ، 64، 57 ، 55 درصد محاسبه شدند، که نشان از وضعیت ضعیف سیستم مذکور دارد. نتیجه گیری می شود که یکنواختی پخش پایین ناشی از عدم تنظیم فشار، ضعف طراحی، نوسانات غیر مجاز فشار سامانه می باشد. مدیریت آبیاری باغ توسط بهره بردار باعث تغییرات در تأمین نیاز آبی درختان شد.عمق نصب لاترال ها در طول ردیف درختان ثابت نبوده و از 15 تا 40 سانتیمتر در نوسان بود.

ارزیابی تغییرات سطح ایستابی و دبی خروجی در زهکشی پلکانی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان 1393
  محمد سلیمی   ابوطالب هزارجریبی

هدف از طراحی و اجرای سیستم های زهکشی لوله ای، کنترل سطح ایستابی و شوری خاک جهت ایجاد شرایط مناسب برای رشد گیاهان می باشد. نصب زهکش های کم عمق و عمیق، هرکدام، مزایا و معایبی را در بر دارند. همچنین به دلایل مختلف ممکن است بعد از اجرای یک طرح زهکشی، این طرح جوابگوی نیازها نبوده و نیاز به افت سطح ایستابی و شدت زهکشی بیشتر باشد، که در این موارد یکی از راه حل ها می تواند زهکشی پلکانی یا همان زهکشی با دو عمق متفاوت باشد. در این تحقیق به ارزیابی تغییرات پروفیل سطح ایستابی و دبی خروجی در زهکش های پلکانی پرداخته شد. جهت انجام این تحقیق از یک مدل زهکشی آزمایشگاهی استفاده شد. در این مدل زهکش ها به صورت معمولی در اعماق 30، 60 و 90 سانتی متری نصب و با افزایش و کاهش عمق زهکش میانی، سیستم به شکل زهکش پلکانی با افزیش و کاهش عمق زهکش میانی درآمد. سپس دبی خروجی و سطح ایستابی در حالات مختلف نصب زهکش ها اندازه گیری و با هم مقایسه شد. نتایج نشان داد زهکشی پلکانی با افزایش عمق، همزمان با افزایش دبی مجموع زهکش ها، باعث افت سطح ایستابی بیشتری می شود یعنی هم منافع زراعی و هم مضرات زیست محیطی را افزایس می دهد. اما زهکشی پلکانی با کاهش عمق زهکش میانی هرچند باعث کاهش زهاب خروجی می شود اما از نظر کنترل سطح ایستابی عملکرد خوبی ندارد و باعث افزایش ارتفاع سطح ایستابی می شود.

بررسی عملکرد و اجزای عملکرد گیاه برنج تحت شرایط آبیاری با آب دریای خزر
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان 1393
  اعظم خسروجردی   موسی حسام

محدودیت آب و نبود ذخایر آب آبیاری کافی مشکلات فراوانی برای کشاورزان برای آبیاری اراضی بوجود آورده است. از این رو پژوهشگران در جهت مقاوم سازی گیاهان زراعی در برابر شوری و بهره برداری هرچه بیشتر از آب دریا به عنوان یکی از منابع آب دنیا، تحقیقاتی را انجام می-دهند. هدف این پژوهش تعیین اثر استفاده از آب دریای خزر بر عملکرد و اجزای عملکرد رقم برنج طارم می¬باشد. این پژوهش به صورت طرح کامل تصادفی مشتمل بر 4 تیمار و 3 تکرار در ظروف پلاستیکی بزرگ و در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در تابستان 92 اجرا شد. تیمار-های آبیاری شامل (1s) شوری 0% (آبیاری با آب معمولی)، شوری10% آب دریا (2s)، شوری 20% آب دریا (3s)، شوری 30%آب دریا (4s)، با اختلاط آب معمولی در نظر گرفته شد که شوری آن¬ها به ترتیب8/0، 3/3، 7/4، 9/7 دسی زیمنس بر متر بود. نتایج نشان داد، تأثیر شوری بر ارتفاع بوته، طول خوشه، تعداد خوشه ، وزن صد دانه، درصد باروری، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت در سطح 1% معنی دار بوده است و بر درصد پوکی در سطح5% معنی دار بود. بیش¬ترین عملکرد در تیمار شاهد (آبیاری با آب معمولی) و بعد از آن در تیمار با شوری (2s) مشاهده شد و در تیمار با شوری (4s) عملکرد دانه به صفر رسید. میانگین شوری خاک در تیمار با شوری (4s) نسبت به دیگر تیمار¬ها بیش¬تر بوده است.

بررسی تأثیر تنش خشکی بر عملکرد برنج
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان 1393
  فاطمه ریائی   موسی حسام

با توجه به افزایش روز افزون جمعیت از یک طرف و کاهش زمین و منابع آبی در دسترس برای کشت برنج از سوی دیگر، یافتن راهکارهایی برای افزایش عملکرد برنج ضمن صرفه جویی در مصرف آب ضروری به نظر می رسد. هدف از این تحقیق بررسی اثر تنش خشکی بر عملکرد برنج رقم طارم می باشد. این تحقیق در قالب طرح کاملا تصادفی با پنج تیمار و سه تکرار در سال 1392 در دانشگاه علوم و منابع طبیعی گرگان اجرا شد. تیمارهای آبیاری شامل 1i آبیاری غرقاب، 2i آبیاری در حد اشباع، 3i آبیاری تناوبی (تناوب غرقاب- اشباع)، 4i و 5i به ترتیب آبیاری در حدfc و fc80%) بود. نتایج نشان داد که تیمار شاهد بیشترین عملکرد، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت را داشت. تیمار 4i عملکرد و کارایی مصرف آب پایینی داشت و تیمار 5i فاقد عملکرد بود. کارایی مصرف آّب در تیمار 2i و 3i نسبت به تیمار شاهد بیشتر بود. با توجه به مشکل کمبود منابع آبی در اکثر نقاط کشور و بالا بودن کارایی مصرف آب در تیمار اشباع و آبیاری تناوبی این روش ها می توانند جایگذین مناسبی برای آبیاری غرقاب باشند.

استفاده از کیتوزان برای حذف فلزات سنگین کروم و سرب از فاضلاب شهرک صنعتی آق قلا
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده علوم کشاورزی 1393
  فاطمه بازاری جام خانه   موسی حسام

امروزه فاضلابی که به محیط زیست تخلیه می¬شود، شامل آلاینده¬های مختلفی می¬باشد. فلزات سنگین زیادی از طریق پساب¬ها وارد آب می¬شوند و کیفیت آب را تحت تاثیر قرار می¬دهند. فلزات سنگینی از جمله کروم و سرب که سمی هستند، هریک اثرات بسیار بدی روی بدن انسان می¬گذارند. اثراتی از قبیل این¬که باعث بروز سرطان ریه و اختلالات داخلی و سیستم عصبی می¬شوند. برای رفع مشکل در این تحقیق از جاذب زیستی کیتوزان جهت حذف یون¬های فلزات سنگین کروم(vi) و سرب(ii) و همچنین کاهش پارامترهای bod، cod، tss و کدورت استفاده شده است. پساب صنعتی مورد¬نظر فاضلاب شهرک صنعتی آق قلا واقع در استان گلستان بوده است، که به لحاظ کیفی مورد مطالعه و تصفیه جهت استفاده در آبیاری قرار گرفته است. در این تحقیق 100 سی¬سی از فاضلاب را برداشته و به میزان 25/0، 5/0، 75/0 و 1 گرم کیتوزان به آن اضافه کردیم. برای بررسی¬های بیشتر و مشاهده توان پلیمر کیتوزان جهت حذف آلاینده از آب، 250 سی¬سی از محلول استاندارد دی¬کرومات¬پتاسیم و نیترات¬پتاسیم را به ترتیب برای حذف کروم و سرب برداشته و به میزان 25/0، 5/0، 75/0، 1، 25/1، 5/2، 75/3، 5 گرم کیتوزان در غلظت¬های 5/12، 20، 30 و 40 میلی¬گرم بر لیتر به آن اضافه کردیم. نتایج به این صورت بوده است که برای فلز کروم بهترین نتیجه از غلظت 10 گرم بر لیتر کیتوزان در 4ph= و در مدت زمان 140 دقیقه به دست آمد. همچنین در مورد سرب بهترین حالت در شرایط 15 گرم بر لیتر و در 6ph= و در زمان 160 دقیقه بوده است. با بررسی هم¬دما-های جذب جهت تجزیه و تحلیل داده¬های تعادل، داده¬های آزمایشی با مدل فروندلیش بهترین انطباق را داشته است. مطالعات سرعت ثابت کرده است که مدل سینتیک درجه دوم بهترین مدل جهت توصیف ریاضی داده¬های تجربی می-باشد.

مدیریت یکپارچه منابع آب های سطحی و زیرزمینی دشت بجنورد به کمک مدل های weap و modflow
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده کشاورزی 1392
  مجید حجی پور   مهدی ذاکری نیا

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.

بررسی اثرات سطوح پلیمرهای مختلف سوپرجاذب بر خصوصیات خاک
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان 1393
  مرضیه قدیری   ابوطالب هزارجریبی

با توجه به منابع محدود آب در ایران و سهم غالب بخش کشاورزی در استفاده از این منابع، استفاده بهینه از آن در بخش کشاورزی ضروری است. اعمال مدیریت صحیح به منظور حفظ و ذخیره رطوبت خاک و افزایش گنجایش نگه¬داشت آب از جمله اقدامات موثر برای افزایش کارایی مصرف آب و در نتیجه بهبود بهره¬برداری از منابع آب کشور است. با توجه به چالش جدی در خصوص کمبود آب در کشور، یکی از راهکارهای پیش رو استفاده از مواد سوپرجاذب می¬باشد.¬ پلیمرهای سوپرجاذب می توانند آب حاصل از آبیاری و بارندگی را جذب کرده، ¬از فرونشت عمقی آن جلوگیری و کارآیی مصرف آب را افزایش دهند. این تحقیق با هدف بررسی تاثیر پلیمرهای سوپرجاذب استوکوزبa200 ، استوکوزبa400 ، پلیمر نوع چینی و آکوازورب در سه سطح (2/0، 6/0 و 1 درصد وزنی) بر نگهداری آب در بافت-های مختلف خاک صورت گرفت، آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار به صورت جداگانه درخاک هایی با بافت های شنی سبک، لومی رسی و رسی انجام و با آبیاری های منظم در دوره¬های مشخص، میزان آب باقیمانده در خاک، اندازه گیری شد.نتایج حاصله نشان داد مصرف پلیمر در انواع بافت های خاک، باعث افزایش ظرفیت نگهداری رطوبتو افزایش دور آبیاریدر بافت¬های مختلف خاک شده است. ضمنانتایج حاصله نشان داد که در هر سه نوع بافت خاک، بکارگیری 1درصد وزنی از پلیمر آکوازوربدر بین تیمارهای موجود مطلوب¬ترین و اثربخش-ترین گزینه بوده است. همچنین استفاده از میزان بکارگیری 1 و 6/0 درصدوزنی از پلیمر استوکوزب a400 را می¬توان جزء گزینه های مطلوب و هرگونه ترکیب از پلیمرهای مورد آزمایش با مقدار 2/0 درصد را نامطلوب دانست. گزینه بهینه بر اساس صرفه اقتصادی و نوع گیاه تحت کشت انتخاب خواهد شد.. از سوی دیگر نتایج تحقیق نشان داد تأثیر سوپرجاذب بر افزایش نگهداری آب در خاک خاک لومی رسی نسبت به سایر بافت های مورد نظر بیشتر بوده است.

تحلیل پارامترهای هیدرولیکی شبکه توزیع آب شهر گرگان در راستای مدیریت فشار آن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - پژوهشکده مهندسی آب 1394
  محدثه تیموری   امیر احمد دهقانی

مدیریت فشار در شبکه های آب شهری پارامتر مهمی در جلوگیری از نشت آب، حوادث شبکه و مدیریت مصرف می باشد. جهت بررسی وضعیت فشار در نقاط مختلف شبکه، نیاز به مدل سازی هیدرولیکی شبکه توزیع آب شهری است که بایستی بر اساس داده های واقعی واسنجی شده باشد. در این تحقیق شبیه سازی هیدرولیکی ناحیه 2 فشاری گرگان با استفاده از داده های آبان ماه 1393 و نرم-افزار water gems انجام شد و نتایج مدل بر اساس معیارهایی مانند شاخص اعتمادپذیری و آسیب پذیری مورد ارزیابی قرار گرفت سپس به منظور مدیریت فشار در مکان های مختلف، سناریوهای مختلف مدیریتی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که شاخص اعتمادپذیری و آسیب پذیری در واسنجی مدل به ترتیب 88/0 و 112/0 هستند که نشان از دقت بالای مدل در شبیه سازی است. همچنین تایج نشان می دهد که از بین سناریوهای مختلف مدیریتی، سناریوی اضافه کردن لوله مستقیم از مخزن به مناطق کم فشار به همراه شیر فشارشکن در مناطق پرفشار با شاخص اعتمادپذیری و آسیب پذیری 98/0 و 0161/0 می تواند جهت مدیریت فشار در شبکه مورد استفاده قرار گیرد.

پایش و پیش بینی خشکسالی با استفاده از روش های آماری (مطالعه موردی: استان گلستان)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده کشاورزی گنبد 1388
  معصومه عیوضی   ابوالفضل مساعدی

خشکسالی یکی از پدیده های آب و هوایی است که در همه شرایط اقلیمی به وقوع می پیوندد و خسارات زیادی به زندگی انسان و اکوسیستم های طبیعی وارد می نماید. از این‏رو بررسی مشخصات خشکسالی (شدت- مدت و فراوانی) و تعیین مناطق تحت خطر و پیش‏بینی آنها امری لازم می‏باشد. به این منظور تعدادی از ایستگاه های باران سنجی در سطح استان گلستان که تا پایان سال آبی 86-1385 مقادیر بارندگی آنها ثبت شده بود، پس از انجام آزمون های آماری لازم انتخاب شدند. وضعیت رطوبتی (خشکسالی) هر یک از ایستگاه ها در طول دوره آماری در سیزده پریود مختلف (شامل 8 پریود ماهانه، 4 پریود فصلی و یک پریود سالانه) با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده (spi) مورد بررسی قرار گرفت. بر این اساس وضعیت رطوبتی استان به 7 طبقه رطوبتی تقسیم‏بندی گردید. علاوه بر طبقه بندی وضعیت رطوبتی، به طبقه بندی تداوم خشکسالی در پریودهای زمانی مختلف نیز پرداخته شد و فراوانی هر یک از وضعیت های رطوبتی محاسبه گردید. سپس به منظور پایش و سنجش خشکسالی در هر منطقه، روش های درون یابی قطعی (idw، gpi، rbf) و زمین آماری (kriging) مورد آزمون قرار گرفتند. پس از تعیین بهترین روش درون یابی براساس فاکتور خطا و تعمیم خشکسالی های نقطه ای به منطقه ای، نقشه های شدت این پدیده در طی 25 سال رسم گردید. سپس گسترش مکانی و وسعت وضعیت رطوبتی در طی دوره آماری 25 سال (62-1361 الی 86-1385) در استان گلستان در محیط نرم افزار arcgis ver9.2 رسم گردید و مناطق تحت خطر خشکسالی نیز شناسایی شدند. در نهایت با استفاده از مدل‏سازی سری‏های زمانی arima و sarima به پیش‏بینی مقادیر spiها نه تنها با استفاده از مدل‏سازی سری‏های spiها بلکه با استفاده از مدل‏سازی مقادیر بارندگی هم پرداخته شد. نتایج تحقیق نشان داد که در بیشتر پریودهای زمانی مورد بررسی، خشکسالی‏های حاکم در استان بیشتر از نوع خشکسالی بسیار شدید بوده در حالی‏که ترسالی‏ها از نوع متوسط بوده است. علاوه بر این هرچه طول بازه زمانی بیشتر می‏شود فراوانی وضعیت‏های رطوبتی کمتر شده اما تداوم آنها بیشتر می‏شود. براساس نتایج بدست آمده در بررسی روش‏های درون‏یابی، روش کریجینگ و rbf در پریودهای زمانی مختلف در پهنه‏بندی شدت خشکسالی نتایج مطلوب‏تری را نشان می‏دهند. همچنین نتایج حاصل از پیش‏بینی خشکسالی نشان می‏دهد که با افزایش بازه زمانی از 1 ماه به 48 ماه نتایج پیش‏بینی مناسب‏تر است. علاوه بر این پیش‏بینی مستقیم وضعیت خشکسالی با استفاده از مقادیر spi مشاهده شده در گذشته نسبت به پیش‏بینی با استفاده از مقادیر بارندگی پیش‏بینی شده بهتر و مطلوب‏تر می‏باشد.

پایش آلودگی میکروبی آب شبکه های آبرسانی روستاهای شهرستان شبستر (بررسی علل آلودگی - ارتباط با بیماریها)
thesis 0 1379
  موسی حسام   مسیح الله ادیبی

در این پروژه، وضعیت آلودگی میکربی شبکه های آبرسانی 52 روستای شهرستان شبستر از توابع استان آذربایجان شرقی، علل آلودگی و ارتباط آلودگی میکربی با بروز بیماریهای مرتبط با آب آلوده در آن روستاها مورد بررسی قرار گرفته است.از آنجا که آلودگی میکربی آب روستاها از معضلات بهداشتی و زیست محیطی بویژه در کشورهای در حال توسعه می باشد، و تامین آب سالم یکی از شاخصهای توسعه محسوب می گردد، در این پروژه سعی گردیده ضمن بررس وضعیت شبکه های آبرسانی روستاهای مورد مطالعه از نظر منابع تامین کننده، مخازن دخیره، شبکه توزیع و سیستم گندزدایی آب و انجام نمونه برداری میکربی از شبکه ها و نیز از نقاط مختلف سیستم آبرسانی (منابع تامین کننده - مخازن ذخیره - خطوط اصلی و فرعی شبکه و انتهای سیستم)، میانگین آلودگی میکربی سالانه آب هر روستا و همچنین میزان آلودگی میکربی آب در نقاط مختلف سیستم مشخص و علل و عوامل آلودگجی مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد.در این پروژه همچنین با گردآوری اطلاعات مربوط به میزان بروز بیماریهای احتمالی مرتبط با آب آلوده در روستاها ارتباط بین این بیماریها و میانگین آلودگی سالانه آب روستاها مورد بررسی قرار گرفته است.نتایج بدست آمده از بررسی ها نشان می دهد که شبکه های آبرسانی روستاهای مورد مطالعه در بخشهای مختلف از 18% تا 75% از وضعیت برخوردار می باشند. و نتایج و نمونه برداری از نقاط مختلف سیستم نشان می دهد که بیشترین آلودگی ها در خطوط اصلی شبکه توزیع و مخازن ذخیره بوده است.همچنین میانگین آلودگی میکربی سالانه آب روستاها از لحاظ 5/40%‏‎t.coliform=‎‏ و از نظر 3/10%‏‎e.coli=‎‏ بوده و میزان بروز بیماریهای مرتبط بطور متوسط 35 در هزار بوده است. با آنالیزهای کامپیوتری انجام یافته ارتباط معنی داری بین میانگین آلودگی میکربی سالانه آب روستاهای از نظر ‏‎t.coliform‎‏ و میزان بروز بیماریهای مرتبط با آب آلوده وجو داشته است و ضریب همبستگی بین آنها (59/0‏‎r=‎‏) بوده است.با توجه به تجزیه و تحلیل های انجام یافته، بازسازی و بهسازی شبکه های آبرسانی روستاها و ایجاد یک سیستم گندزدایی مناسب در آنها برای تامین آب سالم ضروری می باشد. همچنین با توجه به اینکه شرکت های آب و فاضلات روستایی در این شهرستان کمتر از 1.4 روستاها را تحت پوشش قرار داده، وجود یک مدیریت قوی و واحد برای آب روستاها و یا تقویت این شرکت ها برای تحت پوشش قرار دادن کلیه شبکه های آبرسانی ضروری است. ارتقا سطح بهداشت محیط روستاها برای بهبود شاخص های محیطی و آموزش روستائیان در مورد اهمیت آب سالم و راههای جلوگیری از آلودگی آب ها از عوامل مهم بهبود وضعیت آب روستاها می باشد.