طراحی و مدیریت بهره برداری از مخازن ذخیره آب مدت طولانی است که هدف اصلی مهندسان و متخصصین صنعت آب است. تخمین حجم مخازن ذخیره برای تامین تقاضای مشخص یا تعیین تقاضای مناسب برای مخازن با حجم مشخص از اهداف اصلی این مطالعات است. عمدتاً منحنی های فرمان به عنوان الگوی اصلی بهره برداری از مخازن به شمار می روند. منحنی فرمان عبارتست از نمودار تغییرات مقدار بهینه آب تحویلی سیستم به پایین دست به ازای وضعیت ذخیره مخزن در طول ماه های مختلف. روش های استخراج منحنی های فرمان بهره برداری از سیستم مخازن ذخیره به طور کلی به سه دسته شبیه سازی و بهینه سازی و ماتریس احتمالی طبقه بندی می شوند. روش های بهینه سازی بعلت پیچیده و وقت گیر بودن و همچنین به دلیل اینکه مدل کردن تمامی شرایط واقعی سیستم مخازن ذخیره در آنها امکان پذیر نمی باشد، بیشتر برای حالت های ساده شده ای از سیستم مخازن ذخیره مورد استفاده قرار می گیرند، در صورتیکه روش های شبیه-سازی و ماتریس احتمالی دارای انعطاف کاملی برای اعمال تمامی شرایط واقعی سیستم مخازن ذخیره در تحلیل می باشند. از دیرباز مطالعات طراحی و بهره برداری سیستم های مخازن ذخیره تنها براساس داده های تاریخی جریان رودخانه و بدون در نظر گرفتن تاثیر تلفات حجم ذخیره و شاخص های عملکرد مخزن می باشد. در این روش ها فرض می شود که در آینده خشکسالی شدیدتر از خشکسالی ثبت شده در داده های تاریخی اتفاق نخواهد افتاد که درست بودن این فرض نیز بعید به نظر می رسد. در این مطالعه برای رفع دو مشکل فوق الذکر، از داده های مصنوعی تولید شده با روش های ar(1) و والن سیا- شاکی برای سه سیستم ذخیره در استان همدان (سدهای مخزنی آلان، اکباتان و گرین) استفاده شد. سپس مخازن با استفاده از روش spa اصلاح شده (شبیه سازی) تحلیل شده و در نهایت منحنی های فرمان به ازای ترکیب های مختلفی از تقاضا و شاخص های عملکرد مخزن ( قابلیت اعتماد زمانی ، آسیب پذیری و سرعت برگشت پذیری) ارائه گردید. در سایت های مورد مطالعه منحنی های فرمان نشان می دهند که حداکثر بهره برداری از مخزن در ماه های اردیبهشت، خرداد و تیر می باشد. بنابراین در سدهای مورد مطالعه آبگیری سد باید قبل از ماه های اوج مصرف صورت گیرد.

هدایت هیدرولیکی غیراشباع و مقاومت الکتریکی مختلط خاک از عوامل مشترکی تاثیر می‏پذیرند. پژوهش های بسیار کمی در مورد رابطه بین این دو ویژگی در خاک های غیراشباع انجام شده است. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف ارائه رابطه همبستگی بین امپدانس مختلط و هدایت هیدرولیکی غیراشباع خاک انجام شد. برای این منظور، یک دستگاه قابل حمل با قابلیت اندازه گیری همزمان امپدانس مختلط در فرکانس پایین و هدایت هیدرولیکی غیراشباع خاک از روش تبخیر ساده شده طراحی و ساخته شد. این سامانه شامل بخش های سخت‏افزاری و نرم افزاری است. بخش سخت افزاری، خود شامل یک برد الکترونیکی اصلی و حس گرها می‏باشد. برد الکترونیکی علاوه بر ارتباط با حس گرها، به تولید و ارسال موج سینوسی و همچنین نمونه برداری از سیگنال دریافتی از خاک اقدام می‏نماید. حس گرهای این دستگاه که همگی بخشی از طراحی می باشند شامل دو عدد ریزتانسیومتر، ترازوی دیجیتالی دقیق، حس گر دما و حس گر اندازه گیری امپدانس مختلط خاک هستند و بر روی هم حس گر اندازه‏گیری هدایت هیدرولیکی غیراشباع خاک را می سازند. برای تسهیل عملیات داده‏برداری از حس گرها، امکان انجام عملیات فیلتراسیون و تجزیه و تحلیل داده های برداشت شده و نمایش گرافیکی نتایج، یک رابط کاربر گرافیکی نیز در محیط ویژوال بیسیک 2008 ایجاد گردید که با بخش سخت‏افزاری در ارتباط می باشد. بررسی داده‏های هدایت هیدرولیکی غیراشباع مشخص نمود که بر مدل‏های بروکز و کوری و ون گنوختن/معلم انطباق دارند. نتایج پژوهش همچنین نشان داد که همبستگی بسیار خوبی بین مقادیر شدت امپدانس مختلط و هدایت هیدرولیکی غیراشباع و همچنین، شدت امپدانس مختلط و مکش ماتریک در یک خاک شنی وجود دارد. بر این اساس، یک رابطه نمایی برای برآورد هدایت هیدرولیکی غیراشباع از روی داده‏های شدت امپدانس مختلط ارائه گردید. بنابراین، با استفاده از این دستگاه و رابطه تجربی بدست آمده می توان هدایت هیدرولیکی غیراشباع خاک را به صورت به‏هنگام در آزمایشگاه و مزرعه برآورد نمود. پیشنهاد می شود کارایی دستگاه و روابط بدست آمده در خاک های دیگر (به ویژه خاک های ریزبافت) آزمون شود.

شبیه سازی عددی جریان آب های زیرزمینی به دلیل تخمین پارامترهای هیدرولیکی و هیدرولوژیکی ابزاری مهم برای مدیریت منابع آب آبخوان ها می باشد. این تحقیق نتایج حاصل از یک مدل ریاضی شبیه سازی جریان آب-های زیرزمینی در آبخوان دشت نهاوند واقع در جنوب غرب استان همدان را نشان می دهد. برای انجام این کار از کد عددی modflow-2000 که در قالب نرم افزار مدل سازی آب های زیرزمینی (gms) قرار گرفته است، استفاده شد. پس از جمع آوری اطلاعات مورد نیاز از قبیل اطلاعات زمین شناشی، هیدرولوژیکی، هیدروژئولوژیکی و نقشه های توپوگرافی ابتدا مدل سه بعدی هیدروژئولوژیکی دشت با استفاده از لاگ چاه های منطقه و اطلاعات ارتفاعی لایه سطحی دشت تهیه شد و سپس modflow برای شبیه سازی جریان مورد استفاده قرار گرفت. پس از شبیه سازی اولیه جریان، مدل با استفاده از سعی و خطا و روش تخمین پارامتر و اطلاعات تراز آب چاه های منطقه برای حالت پایدار واسنجی گردید. نتایج حاصل از واسنجی نشان می دهد که خطای میان تراز مشاهده شده و محاسبه شده در دامنه مطلوب می باشد همچنین تراز محاسبه شده توسط مدل نشان دهنده حرکت آب های زیرزمینی در جهت شیب غالب منطقه یعنی از جنوب شرقی به شمال غربی است. پس از انجام واسنجی و تخمین هدایت هیدرولیکی افقی لایه های تشکیل دهنده دشت، مدل با فرض ثابت بودن هدایت هیدرولیکی افقی برای ماه-های تر و خشک نیز واسنجی شد تا بتوان مقدار تغذیه به آب های زیرزمینی و همچنین میزان آب زهکشی شده توسط رودخانه گاماسیاب را در ماه های تر و خشک نیز اندازه گیری کرد. درنهایت از کد عددی modpath که حرکت افقی ذرات را شبیه سازی می کند برای تخمین مسیر حرکت آلودگی و همچنین مبدأ آلودگی استفاده شد.

آرسنیک یکی از سمی ترین آلاینده های آبهای زیرزمینی و خاک است. قابلیت تجمع زیستی آرسنیک در گیاهان از طریق آبیاری با آبهای آلوده به این آلاینده و نیز ورود آن به زنجیره غذائی موجودات زنده، خطرات جبران ناپذیری به بار می آورد.هدف از این بررسی، مطالعه امکان حذف آرسنیک از آبهای آلوده با استفاده از نانوذرات کلسیم پراکسید سنتز شده و پارامترهای موثر بر آن میباشد.همچنین تأثیر افزودن نانوذرات بر فاکتورهای مهم آّبیاری بررسی می شود. در این تحقیق ابتدا نانوذرات کلسیم پراکسید به شیوه شیمیایی مورد سنتز قرار گرفته و سپس کارایی آن در حذف آرسنیک از نمونه های آبی آلوده به آن مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تأثیر عوامل موثر بر این فرآیند چون ph، غلظت های متفاوت آرسنیک و نانوذرات نیز مورد مطالعه قرار گرفت. نهایتاً نتایج مربوط به اثر نانوذرات بر شاخص های مهم کیفی آب آبیاری ارائه شد. نتایج بدست آمده از این تحقیق مشخص ساخت که اندازه ذرات تولیدی در محدوده 25-15 نانومتر بوده است. همچنین نتایج مشخص نمود که کارایی نانو ذرات تولیدی با غلظت 40 میلی گرم بر لیتر و در محدوده phآبیاری (5/8-5/6) در حذف آرسنیک با غلطت اولیه 400 میکروگرم بر لیتر از آب آلوده در زمان تماس 30 دقیقه، حدود 88% بوده است. همچنین نانوذرات فوق، تأثیر سوئی بر فاکتورهای مهم کیفی آب آبیاری نداشت. در مجموع می توان نتیجه گرفت که نانوذرات کلسیم پراکسید بر پایه اکسیداسیون شیمیایی در محل، اثر قابل توجهی در کاهش غلطت آرسنیک تا کمتر از استانداردهای توصیه شده برای آب آبیاری دارد. سرعت بالای فرآیند و زمان نسبتاً کوتاه واکنش، همچنین عدم داشتن اثرات منفی بر پارامترهای مهم آبیاری نشان می دهد که نانوذرات کلسیم پراکسید سنتز شده، توانایی بالایی در حذف آرسنیک از آبهای آلوده را دارند.

روش های موجود و رایج برای تصفیه آب (استفاده از مواد منعقد کننده معدنی) هم از لحاظ سلامت و هم از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیستند. لذا پژوهش هایی جهت کاهش میزان مصرف این مواد برای تصفیه آب صورت پذیرفته است. یکی از این روش ها استفاده از اثر میدان مغناطیسی بر روی خواص آب برای تصفیه بهتر آن می باشد. در این پژوهش اثر میدان مغناطیسی بر روی آب در جهت کاهش کدورت آن در حضور دو منعقدکننده سولفات آالومینیوم (آلوم) و پلی آلومینیوم کلراید (پک) مورد بررسی قرار گرفت. در انجام آزمایش از آب مقطر که به وسیله رس کائولین به صورت مصنوعی کدر گردیده بود، استفاده شد. کدورت اولیه آب 20، 40، 60، 80 و100 ntu در نظر گرفته شد. پژوهش به صورت یک طرح کاملا" تصادفی با 3 تکرار انجام شد و در سطح (05/0p <) معنی دار تلقی گردید. غلظت منعقدکننده ها 5، 10، 20، 30 و 40 میلی گرم در لیتر در نظر گرفته شد. برای بررسی مقایسه دو روش تصفیه، کدورت نهایی آب، هدایت الکتریکی (ec)، مواد جامد حل شده (tds) و اسیدیته (ph) با استفاده از روش های استاندارد اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که میدان مغناطیسی در غلظت های پایین منعقدکننده در کاهش کدورت آب موثر است. در منعقدکننده پک بیشترین کاهش کدورت در کدورت اولیه 40 ntu برای روش تصفیه مغناطیسی نسبت به تصفیه غیر مغناطیسی در غلظت 5 میلی گرم در لیتر پک حاصل شد (2/8 درصد). برای دو روش تصفیه بیشترین تفاوت در راندمان کاهش کدورت در غلظت های 5 و 10 میلی گرم در لیتر منعقدکننده ها مشاهده شد. در غلظت های 30 و 40 میلی-گرم در لیتر منعقدکننده ها به دلیل راندمان بالای حذف کدورت در این غلظت ها، اختلاف معنی داری در دو روش تصفیه مشاهده نگردید. تصفیه مغناطیسی موجب کاهش اسیدیته آب در منعقدکننده آلوم برای کدورت های اولیه 60، 80 و 100 ntu شد (7/3- 9/8 درصد). در منعقدکننده پک کاهش در میزان اسیدیته آب کمتر از آلوم بود و بیشترین کاهش در کدورت اولیه 60 ntu مشاهده شد. بررسی تغییرات ec و tds نمونه ها نشان داد که تصفیه مغناطیسی موجب افزایش میزان ec و tds آب می شود. همچنن در منعقدکننده آلوم افزایش میزان ec در روش تصفیه مغناطیسی بیشتر از پک بود. در هر دو منعقدکننده درصد افزایش tds بیشتر از درصد افزایش ec است و بیشترین افزایش ecدر هر دو منعقدکننده در کدورت اولیه 100 ntu مشاهده شد.

در چند دهه گذشته برآورد درست و به موقع از وضعیت کمی و کیفی رواناب یکی از دغدغه های مدیریت کلان کشور به حساب می آید. عدم وجود اطلاعات هیدروکلیماتولوژی در بعضی از حوضه ها و نبود اطلاعات به موقع نیز این کمبود را بیش از پیش نمایان می کند. مدل swat یک مدل مفهومی و توزیعی است که برای پیش بینی و برآورد رواناب سطحی، آورد رسوب، خصوصیات کیفی آب و نیز برای پیش بینی اثر انجام اقدامات مدیریتی مختلف در سطح حوضه گسترش داده شده است. در مطالعه حاضر از مدل swat برای پیش بینی دبی روزانه و ماهانه و همچنین میزان غلظت رسوب مشاهده شده در خروجی حوضه بالا دست سد طرق در غرب مشهد استفاده شده است. آنالیز حساسیت و آنالیز عدم قطعیت با استفاده از مدل sufi-2 در بسته نرم افزاری swat-cup انجام شد. انالیز حساسیت جریان ماهانه و روزانه نشان داد خروجی مدل بیشترین حساسیت را به تغییرات پارامتر cn2 داشته است. همچنین در آنالیز حساسیت مدل نسبت به غلظت رسوب شبیه سازی شده، پارامترهای مربوط به روندیابی میزان رسوب در کانال بیشترین حساسیت را نشان دادند. واسنجی جریان روزانه و ماهانه برای دوره 2000 تا 2001 صورت گرفت. مقادیر ضریب تبیین و ضریب کارایی به ترتیب برای رواناب ماهانه، 76/0 و 75/0 و برای جریان روزانه 56/0 و 54/0 بدست آمد. بدین ترتیب دینامیک جریان برای دوره واسنجی تقریبا خوب شبیه سازی شد. مقادیر ضرایب فوق برای واسنجی غلظت رسوب نیز به ترتیب، 49/0 و 36/0 بدست آمد که نشان از توانایی ضعیف مدل برای شبیه سازی غلظت رسوب در این حوضه دارد. اثر ثانویه رگبار و ضعف مدل در شبیه سازی فرآیندهای ذوب برف دو عامل اصلی در شبیه سازی ضعیف رسوب در حوضه بود. عدم قطعیت زیاد نتایج خروجی نیز بخاطر همین عوامل است. اعتبارسنجی مدل نیز برای دوره 1993 تا 1999 صورت گرفت. برای شبیه سازی جریان ماهانه، مقادیر ضرایب تبیین و کارایی به ترتیب 54/0 و 53/0 بدست آمد که با توجه به دقت کم داده های ورودی مدل، قابل قبول هستند. برای دوره روزانه نیز مقادیر فوق به ترتیب 42/0 و 42/0 محاسبه شد. برای غلظت رسوب نیز مقادیر ضرایب تبیین و کارایی، 39/0 و 34/0 بدست آمد. به این ترتیب و با توجه به دقت کم مدل برای پیش بینی میزان رسوبات، با توجه به میزان تولید رسوب، حساسیت هر یک از زیرحوضه ها نسبت به فرسایش مورد بررسی قرار گرفت و اولویت انجام اقدامات حفاظتی در سطح حوضه مشخص شد.

ازدیاد و تراکم جمعیت در شهرها و ظهور صنایع مختلف باعث افزایش آلودگی و تمرکز آن در سطوح شهری شده است. آلودگی محیط زیست علاوه بر به خطر انداختن زندگی موجودات زنده، حیات آدمی را نیز به مخاطره انداخته است؛ بنابراین لازم است عوامل موثر در آلودگی محیط، شناسایی و تا حد امکان کنترل شوند. یکی از منابع مهم در آلوده سازی منابع آب پذیرنده آب های سطحی می باشند. جهت برآورده نمودن بار آلودگی آب های سطحی، شناخت پارامترهای آلودگی و نحوه توزیع بار آن ها در بخش های مختلف رودخانه اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق، ابتدا منطقه مورد مطالعه از لحاظ ویژگی های عمومی حوضه آبریز، منابع آلاینده و وضعیت هیدرولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت و پس از تعیین بهینه ترین ایستگاه های نمونه برداری، پارامترهای کیفی لازم در سال های 1389 و 1388 مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس آمار و اطلاعات بدست آمده مدل سازی هیدرولیکی و کیفی آب رود قشلاق توسط مدل wasp7.5 انجام گرفت. حوزه آبریز سیروان مهم ترین حوزه آبریز در استان کردستان است و رودخانه قشلاق در مجاورت شهر سنندج مهم ترین شاخه این حوزه آبریز می باشد که بیشترین مصرف آب شرب و کشاورزی را دارد. در این بررسی سعی شده که اثرات فاضلاب های شهری و صنعتی، خصوصاً حادثه انسان ساخت واژگونی تانکر حاوی mtbe (c5h12o) بر کیفیت رودخانه قشلاق تعیین شود. برای نیل به این هدف فاکتورهای کیفی آب تحت تأثیر عوامل فوق در 12 ایستگاه نمونه برداری در مسیری به طول 75 کیلومتر در فاصله زمانی دوازده ماهه سال 1389 اندازه گیری شد. پارامترهای اکسیژن محلول، بی.او.دی پنج، سی.او.دی، ازت آمونیاکی، نیترات و فسفات شبیه سازی شده و دیگر متغیرهای کیفی با استانداردهای موجود ایران و جهان مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به شدت آلودگی در ایستگاه های آلوده خودپالایی رودخانه با استفاده همزمان از روش های استریتر- فلپس و تحلیلی مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج حاصل از پژوهش نشان می دهند که تا قبل از ورود فاضلاب شهر سنندج و فاضلاب های صنعتی واحدهای تولیدی به رودخانه قشلاق،این رود در معرض آلودگی چندانی قرار نگرفته، اما با ورود فاضلاب شهر سنندج در یک مسیر اصلی و چندین مسیر فرعی کیفیت رودخانه به طور ناگهانی تغییر ماهیت داده و در آستانه بحران قرار می گیرد. به طوری که در فصول گرم سال با دبی پایین رودخانه عملاً توان خودپالایی رود قشلاق نیز یارای کاهش آلودگی ناشی از فاضلاب ها را نخواهد داشت، و حتی در چندین ایستگاه آب رودخانه قابلیت استفاده برای مصارف کشاورزی را هم ندارد. با توجه به نتایج شبیه سازی مدل برای ایستگاه های مورد مطالعه دیده می شود که انطباق بین داده های مدل و مشاهده ای در حد قابل قبول و کافی می باشد. پس می توان نتیجه گرفت که مدل wasp7.5 مدل مناسبی جهت شبیه سازی کیفیت آب رودخانه قشلاق می باشد، که می توان از این مدل جهت برنامه ریزی و مدیریت کمی و کیفی رودخانه و همچنین پیش بینی در شرایط آتی استفاده نمود. بهترین تطابق در ایستگاه های مورد مطالعه در مورد پارامتر کیفی اکسیژن محلول، در ایستگاه دوم با ضریب تعیین (r2) 99/0 است، که مقدار بالایی است و همچنین مقدار rmse برای این مورد برابر با 22/0 و mae برابر با 195/0 بوده که کمترین مقدار در بین ایستگاه های کیفی مورد مطالعه می باشد. جالب اینکه ایستگاه دوم دارای بدترین شرایط کیفی از لحاظ آلودگی می باشد. همبستگی بسیار بالای مدل با ضریب تعین (99/0) در شبیه سازی پارامترهای اکسیژن محلول و اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی بالاخص در ایستگاه های آلوده تر کارایی بالای این مدل را در شبیه سازی آلودگی ناشی از فاضلاب های شهری، نشان می دهد.

کاربرد مجدد فاضلاب ها و پساب حاصل از تصفیه آن ها در کشاورزی به علت نیاز روز افزون به آب به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک نظیر ایران روز به روز بیشتر مورد توجه قرار می گیرد. در برخی مناطق فاضلاب های صنعتی باعث توزیع آرسنیک در آب می شوند و از جمله گیاهانی که به طور عمده توسط پساب شهری و صنعتی آبیاری می گردند سبزیجات می باشند. این پژوهش با هدف بررسی پیامد آبیاری تربچه با آب آلوده به آرسنیک و روی و اندازه گیری غلظت روی و آرسنیک در بخش های مختلف تربچه انجام شده است. در این پژوهش از یک خاک با بافت میانه برای کشت گیاه تربچه بهره گیری شد. آب آبیاری گیاه در آزمایشی به صورت فاکتوریل با سه فاکتور: غلظت آرسنیک از نمک آرسنات سدیم در چهار سطح، غلظت عنصر روی از نمک کلرید روی در سه سطح و ph های مختلف آب آبیاری آماده و برای آبیاری گیاه در طرح کاملا تصادفی در گلخانه بکار رفته است. پس از غده بندی، گیاه تربچه برداشت و غلظت آرسنیک و روی در خاک، ریشه، غده و برگ تربچه اندازه گیری گردید. نتایج حاصل از جدول تجزیه واریانس نشان داد که اثر یک فاکتور (ph آب) بر وزن خشک و تر تک بوته معنی دار است. با افزایش غلظت آرسنیک و کاهش روی در آب آبیاری وزن خشک و تر تربچه افزایش یافته است. اختلاف معنی داری بین اثر تیمارها بر نسبت غده دهی و ارتفاع برگ مشاهده نشد. ph و ec خاک پس از برداشت محصول و اعمال تیمارها اندازه گیری و اثر متقابل هر سه تیمار بر این خصوصیات معنی دار شد. رابطه ی مستقیم بین ph آب آبیاری و ph خاک مشاهده گردید. افزایش روی در آب آبیاری باعث افزایش روی در خاک و گیاه شده است. بیشترین جذب روی توسط ریشه و کمترین آن در برگ تربچه مشاهده گردید. برهم کنش هر سه تیمار بر تجمع روی در غده و برگ معنی دار شده است. اثر غلظت آرسنیک و روی در آب بر فاکتور انتقال روی چشمگیر بود به طوریکه افزایش آرسنیک باعث کاهش فاکتور انتقال روی شده است. افزایش آرسنیک در آب آبیاری باعث افزایش آرسنیک در خاک و گیاه شد. اثر هر سه تیمار بر تجمع آرسنیک در خـاک معنی دار شد. غلظت آرسنیک در خاک با غلظت آرسنیک در آب آبیاری رابطه ی مستقیم دارد. همچنین میزان تجمع آرسنیک در خاک با افزایش روی در آب به طور چشمگیری کاهش یافته است. ارزیابی ها نشان داد که اثر برهم کنش آرسنیک، روی و ph در آب بر تجمع آرسنیک در قسمت های مختلف تربچه نیز معنی دار شده است. میزان آرسنیک جذب شده توسط تربچه با غلظت آرسنیک در آب آبیاری نسبت مستقیم دارد. انتقال آرسنیک به اندام هوایی درصد کمتری داشته است به طوریکه میزان آرسنیک در غده و برگ در غلظت های کم آرسنیک ناچیز یا صفر بوده است. اثر یک تیمار (آرسنیک) بر فاکتور انتقال آرسنیک معنی دار شد. به طور کلی با افزایش روی در آب آبیاری، میزان تجمع آرسنیک در خاک کاهش یافت.

فاضلاب های صنعتی دارای آلاینده های بسیار مضر و خطرناک برای انسان و محیط زیست می باشند. یکی از مهمترین این آلاینده ها کادمیم است. جذب کادمیم دربدن انسان باعث بروز انواع بیـماری ها می گردد. انتقال کادمیم در خاک بیشتر از هر فاکتوری تابع ph و بافت خاک است. در خاک های با ph بیشتر از 6 مهمترین عامل در انتقال کادمیم بافت خاک خواهد بود. با توجه به نتایج تحقیقات پیشین هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر بافت های متفاوت خاک در حالت کشت و عدم کشت گیاه، بر جذب کادمیم در خاک و گیاه است. همچنین نحوه ی انتقال کادمیم به عنوان یک آلاینده فعال در لایه های خاک مورد بررسی قرار گرفت. سه نوع بافت خاک غالب استان همدان (لوم شنی، لومی و لوم رسی) در حالت کاشت و عدم کاشت گیاه ذرت با سه تکرار، تحت تیمار پساب حاوی کادمیم قرار گرفتند. از آنجایی که میزان ph در تمامی خاک های بکاررفته بیشتر از 6 بوده است. از این رو آشکارا در این پژوهش ساختمان و ویژگی های مربوط به بافت خاک بیشتر از سایر پارامترها در انتقال کادمیم در خاک اثر گذار هستند. در مجموع 7 دور آبیاری در طول فصل رشد انجام گرفت. پس از اتمام هر دور آبیاری زه آب خروجی از لایسیمترها جمع آوری و غلظت کادمیم موجود در آن ها با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه گیری می گردید. نتایج حاصل تحت آزمایش فاکتوریل در غالب طرح کاملاً تصادفی به صورت اندازه های تکرار شده مورد تجزیه قرار گرفت. همچنین غلظت کادمیم تجمع یافته در اندام گیاهی و لایه های 0 تا 30 و 30 تا 60 سانتی متری خاک پس از اتمام فصل رشد اندازه گیری و تحت آزمایش فاکتوریل در غالب طرح کاملاً تصادفی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که غلظت کادمیم موجود در زه آب خروجی برای تمامی تیمارها در طول فصل رشد در محدوده استاندارد (شرب، کشاورزی، تخلیه به منابع سطحی و چاه جاذب) باقی مانده است. همچنین اندازه گیری کادمیم در اندام گیاهی نشان داد که در همه ی تیمارها مقدار کادمیم تجمع یافته در اندام گیاه ذرت (بلال، برگ، ساقه و ریشه) از حد مجازبرای مصرف انسان (1/0 میکروگرم بر گرم ماده خشک گیاهی) بیشتر بوده است و فقط در محدوده مناسب برای غذای دام (کمتر از 10 میکروگرم بر گرم ماده خشک گیاه) قرار دارد. اندازه-گیری غلظت کادمیم در لایه های بالایی خاک ( ارتفاع 0 تا 30 سانتی متری) نشان داد که در تمامی تیمارها غلظت کادمیم باقی-مانده بیشتر از حد استاندارد (5/1 تا 3 میلیگرم بر کیلوگرم) بوده است. این در حالی است که غلظت کادمیم باقی مانده در لایه های زیرین خاک ( ارتفاع 30 تا 60 سانتی متری) در تمامی تیمارها در محدوده استاندارد باقی مانده است و در پایان فصل رشد انتقال آلودگی به لایه های زیرین خاک افزایش چشمگیری را نداشته است. در مجموع در طول مدت آزمایش کمترین و بیشترین میزان اثرگذاری را در امر تصفیه فاضلاب به ترتیب خاک های دارای بافت لوم شنی و بافت لومی هردو در حالت کشت گیاه به همراه داشتند و بیشترین و کمترین غلظت کادمیم، در زه آب خروجی و همچنین در لایه های زیرین خاک به ترتیب در این دو بافت مشاهده شد. در نهایت با توجه به ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک های استان همدان، برای رهاسازی پساب حاوی آلاینده های فعال نظیر کادمیم در منطقه، با هدف تغذیه مصنوعی آبخوان، نواحی دارای بافت لومی مساعدتر خواهند بود. همچنین به دلیل جلوگیری از نشت بیشتر آلودگی به سفره آب زیرزمینی کشت گیاه ذرت در این نواحی توصیه می-گردد. گیاهان کاشته شده پس از اتمام فصل رشد می تواند به عنوان غذای دام بکاررفته قرار بگیرد. از آنجایی که کمترین میزان کادمیم باقی مانده در خاک (در هر دو لایه بررسی شده) در تیمار با بافت لوم شنی در حالت عدم کاشت مشاهده گردید. در صورت رهاسازی پساب در نواحی دارای این بافت، کشت گیاه ذرت توصیه نمی گردد.

چکیده: آفت¬کش¬ها به¬عنوان ابزاری قدرتمند ?برای? تأمین نیازهای ?غذایی ?جمعیت ?در ?حال رشد ?جهان، ?توسعه ?و کاربرد ??فراوانی ??یافته¬اند. مصرف بی¬رویه این مواد در بخش کشاورزی آن¬ها را تبدیل به تهدیدی جدی برای محیط زیست نموده است.?این مواد در شمار مهمترین آلاینده¬های آب¬های سطحی و زیرزمینی می¬باشند. تجزیه زیستی مهم¬ترین و موثرترین راه برای نابودی آفت¬کش¬ها در محیط بشمار می?¬رود? امروزه بکار¬گیری فنون زیست پالایی به¬دلیل هزینه¬های کم، سازگاری با محیط¬زیست و بازدهی زیاد به¬عنوان گزینه مناسبی جهت کاهش و یا حذف آلاینده¬ها از محیط مورد توجه قرار گرفته است. هدف از پژوهش حاضر بررسی پتانسیل حذف آفت¬کش کنفیدور از آب¬های آلوده توسط گونه¬های مختلف قارچ تریکودرما تحت تأثیر متغیرهای ph محیط، غلظت سم، حضور سورفکتانت و زمان می¬باشد. بدین منظور 3 گونه قارچ تریکودرما در ph-های 5، 7 و 9 در محیط¬های کشت pdb حاوی غلظت¬های 1، 3 و 5 میلی¬گرم در لیتر از سم، کشت داده شده و در دمای 25 درجه سانتی¬گراد انکوبه شدند. مقدار سم باقیمانده در نمونه¬ها?در 4 مرحله و با فواصل زمانی یک هفته توسط دستگاه اسپکتروفتومتر قرائت و نتایج حاصل توسط نرم افزار spss تجزیه و تحلیل گردید. نتایج حاصل از این پژوهش حاکی از آن است که همه گونه¬های قارچی مورد مطالعه قادر به حذف سم کنفیدور از آب آلوده می¬باشند و در این میان گونه قارچی t.harzianum با درصد حذف 34/60%،?از بیشترین توانایی و گونه قارچی t.tomentosum با راندمان حذف 60/44%، از کمترین توانایی در زیست پالایش سم مذکور از آب¬های آلوده برخوردار می¬باشد. همچنین گونه t.asperelum قادر به حذف 41/49% از سم موجود در نمونه آب آلوده می¬باشد. مطالعه اثر غلظت اولیه سم بر راندمان حذف سم نشان داد با افزایش غلظت سم از 1 میلی¬گرم در لیتر به 5 میلی¬گرم در لیتر، درصد حذف سم کنفیدور از محیط¬های کشت مورد مطالعه افزایش می¬یابد. در مورد هر سه گونه قارچی t.harzianum، t.asperelum و t.tomentosum درصد حذف سم در محیط حاوی 5 میلی¬گرم در لیتر سم نسبت به محیط¬های حاوی 1 میلی¬گرم در لیتر به ترتیب به مقدار 91/24% ، 47/13% و 67/12% بهبود یافت. نتایج درصد حذف سم کنفیدور در محیط¬هایی با سه ph مختلف اسیدی، خنثی و قلیایی نشان داد در همه گونه¬های قارچی مورد مطالعه راندمان حذف سم در 5= phبالاتر از سایر ph¬ها می¬باشد. همچنین نمونه¬های مربوط به محیط خنثی نسبت به محیط قلیایی از درصد حذف بالاتری برخوردار هستند. نتایج حاصل از پژوهش حاضر فرض مثبت بودن اثر گذشت زمان بر راندمان حذف سم کنفیدور توسط گونه¬های قارچی تریکودرما را تأئید می¬نماید. بدین ترتیب که درصد حذف سم پس از گذشت 30 روز از شروع آزمایشات در گونه t.harzianum به 34/60 % رسید که نسبت به نتایج حاصل از مجاورت سم و قارچ در هفته اول 21/46% درصد رشد را نشان داد. درصد حذف سم در دو گونه t.asperelumو t.tomentosum پس از گذشت 4 هفته به ترتیب 06/37% و 84/32% نسبت به نتایج حاصل از هفته اول افزایش داشت. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده حضور دو سورفکتانت توئین 20 و خاکستر در افزایش راندمان حذف سم کنفیدور از آب¬های آلوده موثر می¬باشد.

پدیده پیشروی آب شور دریا، که معمولا در اثر استخراج آب های زیرزمینی رخ می دهد یکی از مشکلات کنونی آبخوان های ساحلی می باشد. حوضه آبریز تالاب میقان یکی از مناطق مهم استان مرکزی می باشد. استخراج بیش از حد از 886 چاه بهره برداری در قسمت غرب این تالاب، جهت مصارف آبیاری اراضی، شرب و صنعت باعث پیشروی آب شور و آلوده شدن چاه های در این منطقه شده است. هدف از این مطالعه بررسی کمیت و کیفیت آب های زیرزمینی غرب میقان و ارائه راهکار های مفید جهت رفع مشکلات منطقه است. برای انجام این کار از کد عددیmodflow که در قالب نرم افزار مدلسازی آب های زیرزمینی gmsقرار گرفته است استفاده شد. پس از جمع آوری اطلاعات مورد نیاز از قبیل اطلاعات هواشناسی، هیدرولوژیکی، بررسی های دقیق زمین شناسی به همراه اجرای عملیات ژئوفیزیکی در محور مورد مطالعه، بررسی¬های هیدروژئولوژیک و شناسایی هندسه آبخوان منطقه مورد مطالعه از modflow برای شبیه سازی جریان استفاده شد. پس از شبیه سازی اولیه جریان، مدل با استفاده از کد pest و اطلاعات تراز آب چاه های منطقه برای حالت پایدار کالیبره گردید. نتایج حاصل از کالیبراسیون نشان می دهد که خطای میان تراز محاسبه شده و مشاهده شده در حد مطلوب می باشد. سپس با استفاده از نرم افزار gis و مطالعات ژئوفیزیک ارزیابی نفوذ آب شور به سفره ساحلی از طریق داده های ecو ph بررسی شد. در نهایت راهکار های مدیریتی برای جلوگیری از تغییر کیفیت آب زیرزمینی، پیشروی آب شور و کاهش حجم مخازن آبی ارائه گردید. جهت بررسی شرایط مدیریتی و پیش ینی مدل آب زیرزمینی غرب کویر میقان پس از اتمام واسنجی و صحت سنجی مدل،و ضعیت آینده آبخوان در دو حالت پایه وبدون استرس و کاهش بهره¬برداری از آبخوان به میزان 30% حالت مورد بررسی قرار گرفت.

یکی از مهم ترین پدیده های هیدرولیکی، در جریان های متغیر سریع، پرش هیدرولیکی (جهش آبی) است، که تغییر حالت جریان از فوق بحرانی به زیر بحرانی می باشد. پرش هیدرولیکی عمق جریان را در مسیر نسبتاً کوتاهی، به میزان قابل توجه، افزایش می دهد و ضمن ایجاد اتلاف مقدار زیادی انرژی به صورت گرما، از میزان سرعت می کاهد. با توجه به هزینه و زمان مورد نیاز جهت ساخت مدل های فیزیکی و مطالعه آن ها، سیستم های هوش مصنوعی، با صرف هزینه و زمان کمتر، نتایج نسبتا دقیقی ارائه می دهند و دارای مزایای بسیاری نسبت به روش های مدلسازی و تخمین سنتی هستند. بنابراین این روش مدل سازی می تواندگزینه مناسبی در کنار مدل های فیزیکی باشند. در این پژوهش علاوه بر بررسی تاثیر اعداد بی بعد رینولدز و فرود در طول نسبی و افت انرژی نسبی پرش هیدرولیکی، عملکرد روش ترکیبی شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک در برآورد ویژگی های مذکور، با استفاده از اعداد رینولدز و فرود، مطالعه شد. بررسی داده های آزمایشگاهی نشان داد که، طول نسبی و استهلاک انرژی نسبی پرش هیدرولیکی آزاد با افزایش عدد فرود افزایش می یابد. این در حالی است که با افزایش عدد رینولدز پارامتر های مذکور کاهش خواهند یافت. همچنین کارایی مدل تلفیق شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک در تخمین طول نسبی و افت انرژی نسبی پرش هیدرولیکی بررسی شد. بهترین ساختار در برآورد طول نسبی پرش، معماری 2-8-2، با تابع انتقال تانژانت هایپربولیک خطی، قانون یادگیری مومنتوم با ضریب مومنتوم 7/0 (کنترل الگوریتم ژنتیک جهت تعیین ضریب مومنتوم) و تعداد 2500 تکرار بود. برآورد طول نسبی با r (ضریب رگرسیون)، 948/0، rmse (جذر میانگین مربعات خطا) 962/8، mape (میانگین قدر مطلق خطای نسبی)، 16 درصد و mse (میانگین مربعات خطا) 31/80، برای مرحله آزمون گزارش شد. برآورد افت انرژی نسبی، به ترتیب با مقادیر 890/0، 022/0، 30 درصد و 00048/0 در بهترین ساختار (2-8-2، قانون یادگیری مومنتوم، تابع انتقال تانژانت هایپربولیک و تعداد 1000 تکرار) بدست آمد.

در سال های اخیر، کاربرد سنگ و توری سنگ در کارهای آبی (نظیر مهندسی رودخانه) به دلایل متعددی مانند صرفه اقتصادی، سهولت اجرا و تطابق با سیستم طبیعی رودخانه ها، رشد روز افزون داشته است. به عنوان مثالی از نمونه های موفق، می توان سرریزهای پلکانی گابیونی را نام برد که در مهندسی رودخانه به عنوان سازه های تثبیت کننده بستر و یا بندهای انحرافی به کار می روند. بعلاوه، این گونه سرریزها به لحاظ کارایی مناسب در استهلاک انرژی جریان، مورد توجه بیشتر طراحان قرار گرفته است. در حالت کلی در سرریزهای پلکانی گابیونی دو نوع جریان قابل گذر است که عبارتند از: جریان های درون گذر و روگذر. بررسی های مطالعات قبلی نشان می دهد که افت انرژی جریان روگذر به مراتب از جریان درون گذر بیشتر است. در تحقیق حاضر 4 مدل فیزیکی از سرریز پلکانی گابیونی با تخلخل های 32 و 40 درصد (و با شیب بالادست قائم و پایین دست 1:1) در شرایطی که دیواره عمودی بالادست نفوذپذیر و یا نفوذناپذیر باشد، مورد آزمایش قرار گفت. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که با کاهش تخلخل، افت انرژی افزایش می یابد که این امر احتمالا به دلیل افزایش سهم جریان روگذر می باشد. همچنین غیر قابل نفوذ کردن دیواره بالادست سرریز نیز باعث افزایش جریان روگذر شده و بدین ترتیب میزان استهلاک انرژی افزایش می یابد. در این میان، تاثیر غیر قابل نفوذ کردن دیواره عمودی در افزایش افت انرژی در تخلخل 40 درصد بیشتر از تخلخل 32 درصد مشاهده شد. در آزمایش های انجام شده در مدلهای فیزیکی از سرریز، در محدوده دبی 21 تا 96 لیتر بر ثانیه، تعداد 200 داده آزمایشگاهی برداشت گردید. از آنجایی که شبکه های عصبی مصنوعی می توانند با دقت مناسبی فرآیندهای پیچیده و غیرخطی را شبیه سازی کنند، از این تکنیک برای برآورد استهلاک انرژی در مدل های فیزیکی مورد مطالعه استفاده به عمل آمد. از اینرو، شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه (mlp) با الگوریتم های یادگیری و تابع های محرک مختلف که از ترکیبهای مختلف ورودی تشکیل یافته اند، مورد آموزش و آزمون قرار گرفتند. سپس مدل بهینه شبکه عصبی براساس معیارهای آماری تعیین شد و با روابط رگرسیونی برازش داده شده در هر مدل فیزیکی، مقایسه گردید. نتایج نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی در هر 4 مدل فیزیکی مورد مطالعه، از دقت بسیار بالایی در تخمین میزان استهلاک انرژی جریان برخوردار است. برای سرریز پلکانی گابیونی با تخلخل 32 درصد و دیواره عمودی بالادست نفوذپذیر، مقادیر شاخص های آماری به کارگرفته شده، شامل ضریب تعیین ("r" ^"2" ) ، جذر میانگین مربعات خطا "rmse(" ) و متوسط خطای مطلق ("mae" ) برای مدل شبکه عصبی بهینه به ترتیب با مقادیر 0/9999 0/00116 و 0/00115، حاصل شد. مقایسه نتایج به دست آمده از روش شبکه عصبی مصنوعی با روابط رگرسیونی، حاکی از برتری این روش نسبت به مدل های رگرسیونی در تخمین استهلاک انرژی می باشد

شکل دهانه سرریزهای لبه پهن مرکب، ترکیبی از دو نوع سرریز ساده می باشد، که علاوه بر سادگی در ساخت، ازنظر کارایی هیدرولیکی نیز مورد توجه بوده است.از مهمترین امتیازات سرریزهای مرکب این است که در جریان های کم در مقایسه با سرریزهای ساده دیگر بار هیدرولیکی بیشتری را در بالادست سرریز ایجاد نموده و اندازه گیری دبی جریان را با حساسیت بیشتری انجام می دهد. در جریان های زیاد، مقطع بالایی سرریز مانع از افزایش زیاد سطح آب بالادست سرریز و برگشت آب گردیده و اندازه گیری دبی های زیاد را با دقت قابل قبول امکان پذیر می سازد. در پژوهش حاضر، خصوصیات هیدرولیکی جریان روی یک سرریز لبه پهن مرکب مستطیلی با استفاده از روش عددی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور نخست، اقدام به ساخت یک مدل فیزیکی از این سرریز با ابعاد معین شد و آزمایشات مربوطه با استفاده ازیک فلوم با ابعاد طول، عرض و ارتفاع به ترتیب برابر با 10× 0/83× 0/5 متر در محدوده ی دبی 118-24 لیتر بر ثانیه انجام گرفت. ابتدا، میدان جریان سه بعدی روی سرریز با استفاده از نرم افزار flow3d و با استفاده از مدل آشفتگی rng استاندارد، شبیه سازی شد. با توجه به مدل مورد استفاده، از روش احجام محدود برای حل معادلات ناویر-استوکس متوسط گیری شده زمانی و برای محاسبه سطح آزاد از روش حجم سیال (vof) استفاده گردید. مقایسه نتایج عددی با داده های آزمایشگاهی نشان دادکه این مدل قابلیت پیش بینی الگوی سه بعدی جریان روی سرریز مورد مطالعه را با دقت مناسب دارد. بنابراین، با تغییر در ابعاد سازه، به بررسی تأثیر تغییر هندسه سازه بر پارامترهای هیدرولیکی ازجمله ضریب دبی، ضریب سرعت و آستانه استغراق به صورت عددی پرداخته شد. برای این منظور تغییرات ضریب دبی، ضریب سرعت و آستانه استغراق نسبت به پارامترهای بدون بعد h1/l و yf/h1 ، که پارامترهای موثر در سرریز لبه پهن مرکب محسوب می شوند، حاصل از مدل عددی به صورت نمودارهایی ترسیم شد. با توجه به نموداهای ضریب دبی و ضریب سرعت با yf/h1 مشخص شد که در یکyf/h1 ثابت، با افزایش عرض قسمت مرکزی و ارتفاع دهانه سرریز، ضریب دبی و ضریب سرعت نیز روند افزایشی دارند. نمودار تغییرات آستانه استغراق با پارامتر بدون بعد h1/l نشان داد که در مقادیر h1/l کوچکتر از 0/45، تغییر هندسه تأثیری روی آستانه استغراق نداشته و محدوده آستانه استغراق بین 76-60 درصد می باشد.

چکیده ندارد.