نقشه خاک یکی از ابتدایی ترین و در عین حال جامع ترین ابزار برای مطالعه انواع خاک به شمار می آید، از این رو بایستی دقت لازم در در تهیه آن لحاظ گردد. ارائه یک نقشه خاک بهنگام و قابل اعتماد در قالبی که امکان تلفیق اطلاعات آن با سایر لایه های اطلاعاتی نظیر مدلهای اقتصادی-اجتماعی و زیست محیطی در یک بستر مناسب فراهم آورد، که کمک زیادی به سهولت ارزیابی اراضی و خاک می نماید. این می تواند در پیش بینی خصوصیات خاکها، آب و دیگر عوامل طبیعی و غیر طبیعی موثر باشد. در سال های اخیر پهنه بندی رقومی خاک نقش موثری در سهولت تجزیه و تحلیل همبستگی خاک ها در محیط طبیعی داشته است. از طرفی سیستم گوگل ارت قابلیت مانیتورینگ، مدیریت، پردازش و آنالیز نقشه های خاک و دیگر نقشه ها را با جزئیات زیاد فراهم می سازد. هدف نهایی این سیستم کمک به فرآیند تصمیم سازی مکانی است که از این نظر، این فرآیند ها نیاز مبرم به داده ها و اطلاعات مکانی دارد. همچنین گوگل ارت به عنوان یک سیستم قدرتمند و روز آمدی پیوسته، برای نمایش تغییرات در خاک ها و نشر و در اختیار گذاری نقشه های خاک شناسی، تولید بهینه داده ها، استخراج اطلاعات از داده ها، صرفه جویی در زمان مورد استفاده قرار می گیرند، بنابراین موجبات تولید ثروت را فراهم می آورند. در این تحقیق با کمک روش درخت تصمیم گیری و مدل اسکورپن ( ویرایش 2003) همراه با سیستم گوگل ارت و سیستم اطلاعات جغرافیایی نقشه رقومی خاک منطقه جنوب غربی تهران تهیه و بهنگام شد. به این منظور 5 فاکتور خاک ساز (اقلیم، پوشش و موجودات زنده، توپوگرافی، مواد مادری و زمان) بکار گرفته شده در مدل اسکورپن همراه با داده های مکانی کمکی از قبیل سنجش از دور، مدل رقومی زمین و ... به عنوان ورودی در روش درخت تصمیم گیری استفاده شد. روش درخت تصمیم گیری روشی غیر پارامتریک مبتنی بر ترکیبی از داده ها، دانش فنی و یک استنتاج کامپیوتری می باشد که کاربرد زیادی در علوم محیطی به خاطر نظم و آرایش دادن به داده ها و اطلاعات دارد. نقشه رقومی خاک بدست آمده با استفاده از نقشه های موجود (کروپلث) اعتبار سنجی گردید و دقت نقشه بدست آمده در سطح رده 92%، زیر رده 85% و گروه بزرگ 36% بدست آمد. نتایج این تحقیق نشان داد بهنگام نمودن نقشه های خاک شناسی به کمک درخت تصمیم گیری و با استفاده از سیستم گوگل ارت و gis با تعداد مشاهدات کم، همراه با دقت و صحت قابل قبولی امکان پذیر می باشد. همچنین می توان آن را به آسانی با سایر لایه های اطلاعاتی تلفیق و انتشار داد.

اسفراین در جنوب استان خراسان شمالی با مساحت 5345 کیلومتر مربع واقع شده است. دارای آب و هوای معتدل کوهستانی، بارندگی سالانه حدود 195 میلی متر و متوسط دمای سالانه 5/14 درجه سانتی گراد می باشد. کارخانه لوله‎گستر اسفراین واقع در دهستان روئین با مساحتی بالغ بر 210 هکتار تولید کننده انواع لوله های فولادی بدون درز casing , tubing , coupling و انجام عملیات finishing برای استفاده در چاه های نفت، گاز و پتروشیمی است. مسلماً با شروع فعالیت هر مجتمع صنعتی آلودگیهایی در فازهای مختلف جامد، محلول و گاز به محیط زیست اطراف کارخانه ارائه می شود که نوع این آلاینده‎ها به کیفیت و میزان فعالیت صنایع وابسته است. در این تحقیق، غلظت عناصر سنگین موجود در خاک، جهت ارزیابی نقش کارخانه لوله گستر به عنوان منبعی صنعتی در آزاد سازی فلزات سنگین، به خاکهای اطراف کارخانه مورد بررسی قرار گرفت. جهت نیل به این هدف، 40 نمونه از خاک سطحی اراضی اطراف کارخانه در 2 عمق 15-0 و 30-15 سانتی متری به صورت تصادفی نمونه‎برداری شد. سپس به بررسی و مطالعه پارامترهای شیمیایی فیزیکی و شیمیایی خاک و تعیین غلظت عناصر در نمونه های خاک به روش icp پرداخته شد. جهت بررسی تغییرات رفتاری عناصر از استانداردهای مختلف و ضریب ژئوشیمیایی غنی شدگی استفاده شد. جهت نمایش مناطق آلودگی مربوط به هر عنصر و مقایسه آن با سایر مناطق و عناصر، نرم افزار gs+5.1 به کار گرفته شد. نتایج آنالیز خاک ها نشان می دهد که غلظت عناصر آرسنیک و نیکل در اطراف کارخانه لوله گستر بیش از میزان مجاز آنها در خاک است. عناصر مس، منگنز و آهن در نقطه 20 غلظتی بیش از غلظت مجاز را نشان دادند که این امر به دلیل موقعیت نقطه 20 از لحاظ اختلاف شیب با سایر نقاط ضلع جنوبی و در نتیجه تجمع رواناب ایجاد شده پس از بارندگی، انتظار می رود. همچنین خاکهای منطقه تا مرز آلودگی با سرب فاصله چندانی ندارند. بر اساس محاسبه ضریب غنی شدگی تیتانیوم بدون غنی شدگی؛ مولیبدن، مس، نیکل، کبالت، توریوم، وانادیوم، لانتانیوم، کروم، باریم، اسکاندیوم و گالیم غنی شدگی اندک؛ منگنز، آهن و استرونتیوم غنی-شدگی متوسط؛ سرب و روی غنی شدگی نسبتا شدید؛ کادمیوم و کلسیم غنی‎شدگی شدید و آرسنیک غنی شدگی بسیار شدید را نشان می دهند. به طور خلاصه می توان گفت که نتایج حاصل از مطالعات ذکر شده موید منشأ انسان زاد فلزات سنگین مورد بررسی در خاک های اطراف کارخانه لوله‎گستر است.

فعالیت های کشاورزی از پر اهمیت ترین منابع بشری آلودگی نیترات در آب های زیر زمینی هستند و آب شویی نیترات از این سیستم ها اثر مستقیمی بر کیفیت آب زیر زمینی دارد. در طول دهه اخیر اهمیت آلودگی آب های زیر زمینی به دلیل افراط در مصرف کود های ازته در مناطق با کشاورزی متمرکز، افزایش یافته است. باید توجه داشت که افزایش عملکرد نباید به تخریب محیط زیست منجر گردد. بالا بردن تولید در واحد سطح و بهبود کمی و کیفی عملکرد محصولات نیاز به توجه خاصی دارد. تبدیل سیستم های آبیاری از روش های رایج نظیر سطحی به سیستم های پیشرفته همانند قطره?ای می?تواند نقش مهمی را در این خصوص داشته باشد، چرا که استفاده از این سیستم ها باعث افزایش راندمان مصرف آب می شود. کود آبیاری (fertigation) موثرترین روش به کارگیری آب در سبزیجات و محصولات باغی می باشد، که از طریق سیستم آبیاری قطره ای عملی می گردد. به منظور بررسی هر چه بیشتر کارایی این سیستم، آزمایشی در 4 تیمار با کشت گیاه گوجه فرنگی در منطقه بسطام شاهرود انجام گرفت که سه تیمار به آبیاری قطره ای و تیمار چهارم به آبیاری سطحی اختصاص یافت. برای آنالیز دقیق نتایج و به دست آوردن اطلاعات کامل تر، از یک مدل پیشرفته به نام hydrus-2d استفاده شد. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که توزیع هفتگی کود و آبیاری یک روز در میان باعث بالا رفتن بازده مصرف آب و نیتروژن می گردد. نتیجه دیگر حاکی از آن است که متوسط عملکرد آبیاری قطره ای 56/72 تن در هکتار بوده که نسبت به تیمار آبیاری سطحی 30 درصد و نسبت به میانگین عملکرد منطقه بسطام به میزان 116 درصد افزایش نشان می دهد. همچنین نتایج حاصل از شبیه سازی حرکت عمقی آب و نیترات نشان داد که نفوذ آب و مواد مغذی در طول دوره رویش گیاه متناسب با عمق توسعه ریشه بوده و بنابراین در زمان نیاز گیاه در اختیار آن قرار گرفته است که نشان دهنده کارایی بالای سیستم کود آبیاری می باشد. از دیگر نتایج مفید حاصل از مدل سازی برآورد مقدار دقیق حجم آب زهکشی شده و نیترات آب شویی شده از زیر ناحیه ریشه در طول دوره رویش گیاه می باشد. آنالیز عددی نمودار های حاصل از مدل نشان داد که میزان آب زهکشی شده از زیر ناحیه ریشه تنها 3/0 درصد کل آب داده شده و میزان نیترات آب شویی شده از زیر این ناحیه 29/3 درصد کل نیترات مصرفی بوده است که این مقادیر بسیار اندک و قابل چشم پوشی بوده و بیانگر آن است که درصد بالایی از آب و مواد مغذی در منطقه توسعه ریشه تمرکز داشته است.

با توجه به ضریب رشد جمعیت جهانی که سالانه بیش از 1/8 درصد است و محدود بودن امکانات افزایش تولید محصولات کشاورزی، تدوین الگوی بهینه مصرف آب و کود در کشاورزی از شاخص های موثر در نیل به روش راهبردی و بهره برداری پایدار از منابع آب و خاک است. برای انجام این مهم آگاهی از وضعیت توزیع رطوبت و مواد تغذیه دهنده گیاهی در خاک، طی دوره رشد محصول ضروری می باشد. از آنجا که انجام آزمایش های مزرعه ای برای تعیین مقدار بهینه آب مصرفی و مواد غذایی مورد نیاز وقت-گیر، پر هزینه و با دقت پایین است، بنابراین استفاده از مدل های کامپیوتری و حل عددی معادلات حاکم بر جریان رایج تر و دقیق تر می باشد. ولی قبل از به کارگیری چنین مدل هایی درستی نتایج آن ها باید در مقایسه با نتایج آزمایش های مزرعه ای ارزیابی شود. مدل hydrus-2d که در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت یک مدل جامع برای شبیه سازی حرکت آب، املاح و گرما در داخل خاک است. برای انجام این تحقیق سیستم کود آبیاری با کشت گیاه فلفل سبز، در سال 1389 در مزرعه دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود واقع در بسطام پیاده گردید. مزرعه آزمایشی شامل دو بخش کود آبیاری قطره ای و کود آبیاری سطحی بود. نیاز آبی فلفل از طریق آمار تشتک تبخیر به مدت 5 سال برآورد گردید و در اختیار گیاه قرار گرفت. مقدارکود مورد نیاز نیز بر اساس منابع معتبر تعیین شد و از طریق سیستم کود آبیاری در اختیار گیاه قرار گرفت. نتایج نشان داد روند کلی توزیع رطوبت توسط مدل با روند تغییرات رطوبت به دست آمده از مزرعه و روند تغییرات غلظت نیتروژن برآورد شده توسط مدل با مقادیر اندازه گیری شده در مزرعه مطابقت دارد. نتایج دیگر تحقیق نشان داد که نحوه توزیع نیتروژن در اعماق مختلف خاک، در مراحل مختلف دوره رشد گیاه با روند توسعه ریشه گیاه مطابقت دارد. همچنین شبیه سازی های دیگر مدل نشان داد که از کل آب توزیع شده در طول دوره رشد گیاه 01/0 درصد و از کل نیتروژن توزیع شده فقط 69/0 درصد آبشویی گردیده است.

چکیده دستیابی به کشاورزی پایدار در کنار افزایش عملکرد محصولات کشاورزی و تامین سلامت جامعه از اهداف محققین در بخش کشاورزی است. درچند دهه اخیر مصرف نهاده های شیمیایی در اراضی کشاورزی موجب معضلات زیست محیطی عدیده ای از جمله آلودگی منابع آب و خاک، کاهش حاصلخیزی و از بین رفتن تعادل عناصرشیمیایی در خاک گردیده است. از جمله روشهای جدید برای جلوگیری از این معضلات،کاربرد اصلاح کننده های بیولوژیکی و شیمیایی در خاک است. بر همین اساس، آزمایشی به منظور ارزیابی اثر قارچ میکوریز و زئولیت بر جذب گیاهی و آبشویی نیتروژن و فسفر خاک تحت کشت گیاه شبدر برسیم، به صورت فاکتوریل با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی و با 4 تکرار، در شرایط گلخانه ای در دو بخش خاک استریل و غیر استریل به اجرا در آمد. فاکتور های آزمایش عبارتند از: میکوریز در دو سطح (تلقیح با گونه glomus intraradices و بدون تلقیح)، زئولیت در دو سطح (صفر و 5 درصد وزنی در اختلاط با خاک) و فاکتور ماده غذایی در سه سطح شامل سطح نیتروژن (نیترات آمونیم به میزان143 میلی گرم به هر ستون یا280کیلوگرم در هکتار)، سطح فسفر (فسفات پتاسیم به میزان1100 میلی گرم به هر ستون یا 485 کیلوگرم در هکتار) و شاهد بودند. نتایج حاصل نشان داد اثر تلقیح میکوریز بر ارتفاع گیاه، وزن خشک ریشه و اندام هوایی گیاه معنی‏دار بود و زئولیت به تنهایی اثر معنی‏داری بر این صفات نداشت ولی کاربرد توام آن با میکوریز سبب تأثیر مثبت بر برخی از این صفات گردید. همچنین کاربرد زئولیت سبب کاهش درصد کلونیزاسیون ریشه گردید. اما درصد کلونیزاسیون ریشه با افزایش کود فسفر و نیتروژن افزایش یافت. تلقیح میکوریز و کاربرد زئولیت اثر معنی داری بر ذخیره و کاهش آبشویی نیتروژن و فسفر خاک داشت، در این تحقیق، اثرات متقابل دو گانه و سه‏گانه فاکتورهای مورد آزمایش بر روی صفات رویشی، نیتروژن و فسفر خاک، محلول آبشویی شده وگیاه معنی‏دار گردید. با توجه به عملکرد مناسب میکوریز و زئولیت در کاهش آبشویی نیتروژن و فسفر، می‏توان نتیجه گرفت که میکوریز و زئولیت، بالاخص در شرایط مصرف کودهای شیمیایی فسفر و نیتروژن، قادرند سبب تأثیرات مثبت بر صفات مورد بررسی شوند. در واقع برطبق این نتایج، استفاده از کود زیستی میکوریز ضمن آنکه باعث کاهش مصرف کودهای شیمیایی فسفر و نیتروژن می‏گردد، از سوی دیگر موجب کاهش آبشویی این عناصر نیز می‏شود. بنابراین میکوریز می‏تواند به عنوان جایگزینی مناسب برای کودهای شیمیایی (بالاخص در گیاهان همزیست) استفاده گردد. با مصرف مقدارمناسب کودهای نیتروژن و فسفر توام با کود بیولوژیک و زئولیت، عملکرد محصول نسبت به استفاده از کودهای شیمیایی افزایش می یابد که این نتایج در کاهش مصرف کودها،کاهش هزینه تولید و در جهت جلوگیری از آلودگی خاک و نیز آبهای زیر زمینی کاربرد دارد. کلمات کلیدی: شبدر، زئولیت، میکوریز، نیتروژن، فسفر

ضریب انتشار پذیری خاک یک خاصیت قابل اندازه گیری محیط متخلخل و یکی از پارامتر های مهم معادله جابجایی- انتشار بوده که این معادله، مدل پایه برای بیان حرکت املاح در داخل خاک می-باشد. از آنجایی که در روش های معمول، اندازه گیری ضریب انتشار پذیری خاک نیاز به وقت و هزینه زیادی دارد و از طرفی وجود عبارات غیرخطی در روابط ضریب انتشار پذیری خاک، مدل سازی آنها را با مشکل همراه کرده است، بنابراین امروزه شبکه های غیرخطی نظیر شبکه های عصبی مصنوعی به عنوان یکی از سیستم های هوشمند در پیش بینی یک چنین پدیده های پیچیده مورد استفاده قرار می گیرد. بعلاوه، از آنجایکه ضریب انتشارپذیری خاک به فاصله ی انتقال نیز وابسته می باشد، در این تحقیق قابلیت شبکه ی عصبی مصنوعی در برون یابی و درون یابی مقادیر ضریب انتشارپذیری مربوط به فواصل انتقال مختلف، بررسی شد. سپس نتایج مدل شبکه ی عصبی با نتایج حاصل از روش رگرسیون چند متغیره خطی (mlr) مقایسه گردید. بدین منظور از داده های آزمایشگاهی که توسط چاوشی نژاد ، (1389) از یک مدل فیزیکی به طول 1550 میلی متر، عرض 100 میلی متر و ارتفاع 600 میلی متر جمع آوری شده بود، استفاده گردید. داده های جمع آوری شده مربوط به خاک ماسه ای در پنج اندازه ی بسیار درشت، درشت، متوسط، ریز و بسیار ریز بود. آنها همچنین در آزمایشات خود از کلرید سدیم با غلظت 9 گرم بر لیتر و با پنج سرعت متفاوت به عنوان آلاینده پایدار استفاده نمودند. نمونه برداری در پنج فاصله ی 25، 50، 75، 100 و 125 سانتیمتر انجام شد که بیان کننده ی طول نمونه خاک بوده است. از میان مقادیر اندازه گیری شده، از فاصله انتقال (l) - قطر متوسط ذرات (d50) - وزن مخصوص ظاهری (?b) – تخلخل (n) - هدایت هیدرولیکی (k) - سرعت متوسط آلودگی (vc) به عنوان پارامتر های ورودی و از ضریب انتشار پذیری خاک(?) به عنوان پارامتر خروجی مدل ها استفاده گردید. همچنین معیار های آماری مانند متوسط مجذور مربعات خطا rmse))، متوسط قدر مطلق خطا mae)) و ضریب تبیین (r2) برای بررسی توانایی مدل ها در برآورد مذکور مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد که شبکه عصبی مصنوعی با داشتن یک لایه ی پنهان و در حالی که تعداد نرون بر روی لایه ی پنهان با تعداد نرون بر روی لایه ی ورودی برابر بود، با تابع محرک سکانت هیپربولیک (sech) و 10000 تکرار توانست با 985/0=r2 و rmse و mae به ترتیب برابر با 0004/0 و 0003/0 در مرحله ی صحت یابی که بیان کننده خطای کم مدل می باشد، ضریب انتشار پذیری خاک را با قابلیت بالا پیش بینی نماید. همچنین شبکه ی عصبی توانست با داشتن r2 بالا و خطای بسیار کم، مقادیر ضریب انتشارپذیری مربوط به فواصل 50، 75 و 100 سانتی متر را درون یابی و مقادیر مربوط به فواصل 25 و 125 را برون یابی نماید. مقایسه ی بین نتایج مدل شبکه عصبی مصنوعی و نتایج مدل رگرسیون خطی نیز که 888/0=r2 و rmse و mae به ترتیب برابر با 0006/0 و 0004/0 را در مرحله ی صحت یابی نشان داد، بیان کننده ی دقت بالاتر و خطای کمتر مدل شبکه عصبی در مقایسه با مدل رگرسیون خطی می باشد. همچنین درصد اهمیت پارامترهای ورودی موثر بر ضریب انتشارپذیری نیز توسط شبکه عصبی که با نرم افزار qnet 2000 به اجرا درآمد، بررسی شد.

یکی از نخستین گام ها در فرآیند تحلیل فراوانی منطقه ای سیلاب، اختصاص ایستگاه های هیدرومتری مورد بررسی به مناطقی است که انتظار می رود ایستگاه های هیدرومتری موجود در آن ها دارای مکانیزم تولید سیلاب مشابه باشند. این فرآیند به عنوان منطقه بندی شناخته می شود. روش های منطقه بندی مبتنی بر تحلیل خوشه ای می توانند در تشخیص گروه های ایستگاه هایی که فرآیند تولید سیلاب مشابهی دارند، نقش موثری را ایفا کنند. در این پژوهش عملکرد انواع روش های تحلیل خوشه ای مانند خوشه بندی ترکیبی، خوشه بندی فازی با استفاده از الگوریتم فازی c-means و نیز خوشه بندی با بهره گیری از نگاشت های خودسازمانده کوهونن در منطقه بندی حوضه ی آبریز سفیدرود بزرگ به منظور اجرای تحلیل فراوانی منطقه ای سیلاب مورد بررسی قرار گرفته است.همچنین ارزیابی وضعیت همگنی مناطق حاصل و اجرای تحلیل فراوانی منطقه ای با استفاده از الگوریتم گشتاورهای خطی انجام گرفته است. نتایج به دست آمده نشان داد که در میان الگوریتم های خوشه بندی ترکیبی، ترکیب الگوریتم ward با الگوریتم k-means می تواند مناسب ترین گزینه باشد. همچنین در مورد خوشه بندی فازی با استفاده از الگوریتم فازی c-means نتایج حاصل حاکی از آن است که این الگوریتم در حوضه ی مورد مطالعه، از نظر تشکیل مناطق همگن و ارائه ی برآورد های مناسب در تحلیل فراوانی منطقه ای سیلاب با استفاده از الگوریتم گشتاور های خطی، عملکرد قابل قبولی دارد. افزون بر این، مشاهده شد که استفاده از خوشه بندی فازی می تواند برآورد های قابل اعتماد سیلاب را برای دوره های بازگشت طولانی تر امکان پذیر کند. در مورد نگاشت های خودسازمانده مشاهده شد که مناطق مربوط به حالت 3 منطقه ای حاصل از این روش، هم از نظر شاخص های صحت خوشه بندی و هم از جهت همگنی مناطق تشکیل شده وضعیت مطلوبی را دارا هستند.

چکیده کشاورزی مدرن و پایدار مدیریت مناسب آب و کود را در مزارع کشاورزی می طلبد. امروزه سیستم کودآبیاری موفق ترین روش توزیع مواد غذایی و آب برای گیاهان تشخیص داده شده است. برای ارزیابی مولفه های این سیستم تحقیقی در مرکز آموزش کشاورزی بسطام با مطالعه حرکت و آبشوئی پتاسیم و برآورد حجم آب زهکشی شده در این سیستم بروش مدلسازی انجام گرفت. گیاه انتخابی در این تحقیق فلفل سبز و مدل ارزیابی کننده hydrus-2d بود. خاک مزرعه تحقیق لوم شنی بود یک سیستم کامل کود آبیاری در مزرعه با لتراهای یک سانتیمتری و قطره چکانهای 4 لیتر در ساعت پیاده گردید. نتیجه حاصل از پژوهش نشان داد که متوسط عملکرد سیستم کود آبیاری 47 تن در هکتار بوده که نسبت به روش آبیاری کرتی 51 درصد عملکرد بیشتری داشته است. نتایج حاصل از شبیه سازی حرکت پتاسیم در لایه های عمقی خاک نشان داد که با طراحی درست سیستم کود آبیاری بیشترین مقدار پتاسیم توزیع شده در سیستم در طول دوره رویش گیاه متناسب با عمق توسعه ریشه گیاه در لایه های میانی تمرکز یافته و از دسترس گیاه خارج نمی شود.آبشوئی پتاسیم با دوروش توزیع هفتگی 10 دقیقه قبل و بعد از کود آبیاری برآورد شد نتایج حاصل از برآورد آبشوئی پتاسیم نشان داد که روش توزیع هفتگی 10 دقیقه قبل از کود آبیاری 5/3 درصد نسبت به 10 دقیقه بعد از آبیاری آبشوئی پتاسیم را کمتر نشان می دهد، نتیجه دیگر حاکی از آن بود که در سیستم کود آبیاری 32 درصد آبشوئی پتاسیم کمتر از آبیاری کرتی روی میدهد. همچنین نتیجه مربوط به برآورد حجم آب زهکشی نشان داد که متوسط حجم آب زهکشی در سیستم آبیاری کرتی در خاک لوم شنی معادل 55 درصد آب توزیع شده از زیر ناحیه ریشه بوده است که با توجه به متوسط 2 درصدی آب زهکشی در سیستم کود آبیاری میزان آب از دست رفته در آبیاری کرتی بسیار بالا می باشد. کلمات کلیدی: کود آبیاری، توزیع پتاسیم، شبیه سازی، آبشویی، فلفل سبز

مدل های شبیه ساز در طول چند دهه اخیر جایگاه خاصی در دانش بشری به خود اختصاص داده و کمک فراوانی به عنوان ابزار مدیریتی، پایه ای و اجرایی ایفا کرده اند. از توانایی های این مدل ها درک بهتر عوامل موثر در فرآیندهای هیدرولوژیکی حوضه های آبریز و پردازش حجم بالای داده ها در مدت زمان کوتاه می باشد. در این تحقیق از مدلswat، برای شبیه سازی رواناب و رسوب حوضه شیرین دره استفاده شده است. از انجا که پارامترهای ورودی مدل زیاد و در نتیجه مقدار خطا و عدم قطعیت در آن بالا می باشد، مدل به واسنجی و آنالیز عدم قطعیت نیاز دارد. به همین دلیل از مدل swat_cup و الگوریتم sufi_2 استفاده شد.ضریب تبیین 62% = r2 و ضریب نش _ساتکلیف 55% = ns در دوره واسنجی حاکی از رضایت بخش بودن نتایج شبیه سازی است. مقدار ضریب تبیین 52%=r2 در دوره اعتبارسنجی نیز رضایت بخش می باشد. نتایج این تحقیق نشان داد که در صورت وجود آمار و اطلاعات کافی از یک دوره طولانی می توان نتایج خوبی را برای شبیه سازی حوضه ها بدست آورد و مدیران اجرایی می توانند با تکیه بر این اطلاعات و مدل ها، روش های پیش گیری مناسب در زمان مناسب را در نظر گرفته و حوضه و مردم را از خطراتی مثل سیل و اثرات آن و خشکسالی ها تا حدودی حفظ کنند.

یکی از اصلی¬ترین روش¬های جلوگیری از آبشستگی تکیه¬گاه پل، استفاده از آبشکن می¬باشد. طراحی مناسب و بهینه¬ی آبشکن می¬تواند باعث تعدیل شرایط هیدرولیکی، کاهش قدرت فرسایشی آب و توان حمل مواد رسوبی و سرانجام حفاظت کناره رودخانه و تکیه¬گاه پل شود. در این تحقیق، به بررسی تأثیر مشخصات هندسی و هیدرولیکی آبشکن t شکل در میزان آبشستگی و تغییر الگوی جریان در اطراف تکیه¬گاه پل واقع در سیلاب¬دشت و شبیه¬سازی دو بعدی هیدرولیک جریان و رسوب با استفاده از مدل عددی cche2d پرداخته شده است. ابتدا آزمایش¬ها در دبی¬های 18، 20، 22 و 24 لیتر در ثانیه در شرایط بدون لحاظ نمودن آبشکن (شاهد) انجام گرفته و سپس با احداث آبشکنی از نوع نفوذناپذیر، صلب، آب نگذر، غیر مستغرق، عمودی و t شکل، در فواصل (x) 9، 12، 18، 24، 30، 60 و 70 سانتی¬متر از تکیه¬گاه، طول جان (l_j) 6، 5/7، 9، 5/10 و 12 سانتی¬متر و با طول بال (l_b) 6، 5/7، 9، 5/10 و 12 سانتـی¬متر در دبـی¬های مذکور تکرار شد. در ادامه با استفاده از مدل عددیcche2d، الگوی جریان و رسوب اطراف آبشکن t شکل شبیه¬سازی عددی شده و در نهایت نتایج با مدل فیزیکی مقایسه شده است. برای اجرای هیدرولیک مدل، از مدل آشفتگی طول اختلاط استفاده شد. همچنین برای واسنجی هیدرولیک مدل، ضرایب زبری مختلفی به مدل معرفی و با استفاده از روش سعی و خطا، مقدار آن 0149/0 به دست آمد. برای مقایسه نتایج مدل و داده¬های اندازه¬گیری، از عمق جریان اندازه¬گیری شده استفاده گردید. همچنین مشاهدات نشان داد که جریان پس از برخورد با آبشکن منحرف شده و ناحیه چرخشی با تلاطم شدید پیرامون آبشکن ایجاد می¬شود. فرآیند هیدرولیکی این جریان، باعث توسعه ناحیه آبشستگی موضعی در پیرامون آبشکن، ته¬نشست رسوبات به ¬صورت یک بار رسوبی طویل و تغییر فرم بستر در بازه پایین¬دست آبشکن می¬شود که این فرآیند موجب تثبیت طبیـعی تکیـه¬گاه می¬گردد. برای اجرای بخش رسوب مدل نیز از توابع انتقال رسوب انگلوند و هانسن (2000)، وو و همکاران (2000)، sedtera (1995) و ایکرز و¬ وایت (1983) استفاده شد. مقدار شاخص rmse مدل در تخمین عمق آبشستگی با توابع ذکر شده، به ترتیب 78/2، 68/8، 98/1 و 87/1 میلی¬متر بوده است. نتایج، نشان دهنده تخمین بهتر تابع انتقال ایکرز و وایت (1983) و تخمین نامناسب¬تر تابع انتقال وو و همکاران (2000) نسبت به سایر توابع می¬باشد. در مجموع، نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می¬دهد که مدل cche2d برای تخمین عمق آبشستگی در پروفیل عرضی بستر در شرایط تحقیق حاضر، مناسب می¬باشد.

عملکرد نامطلوب شبکه های آبیاری و زهکشی موجب نگرانی جدی دولت ها شده است. واقعیت مشهود درسطح جهانی این است که اغلب پروژه های آبیاری و زهکشی اجرا شده در سطح دنیا به اهداف مورد نظر نرسیده اند و در برخی از موارد با مشکل مواجه شده اند. توسعه ی شبکه های آبیاری و تجهیز و نوسازی شبکه های آبیاری یکی از ارکان اصلی توسعه در بخش آب و کشاورزی است و سالانه هزینه های زیادی از منابع ملی صرف توسعه ی شبکه های آبیاری و تأسیسات وابسته به آنها مثل سدهای انحرافی، آبگیرها و طرح های انتقال آب می شود. با اجرای پروژه های آبیاری و زهکشی اگر چه تا حدودی مصرف آب تحت کنترل در می آید و می توان از آب استفاده بهینه نمود اما این نکته قابل ذکر است که اگر شبکه دچار مشکل شود و معضلات رخداده مرتفع نگردد به مرور زمان، بهره برداری از شبکه ی آبیاری و زهکشی دچار مشکل شده و نه تنها از منابع آب و خاک حفاظت نمی شود بلکه باعث تخریب این منابع نیز می شود از این رو است که ارزیابی عملکرد فنی و هیدرولیکی کانال های آبیاری و زهکشی ضرورت می یابد. در این تحقیق، عملکرد فنی و هیدرولیکی کانال های استان سمنان مورد هدف بوده که پایلوت شبکه ی آبیاری و زهکشی دشت گرمسار انتخاب گردید. در این راستا ابتدا با انجام بازدید میدانی و پایش در شبکه مشکلات موجود ثبت گردید، سپس اندازه گیری های لازم صورت گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که مشکلاتی از قبیل رسوب گذاری در کانال ها، رشد علف های هرز در برم کانال ها، آبندی نامناسب درزهای انقباض در بدنه کانال ها، ترک های طولی و عرضی در برخی کانال ها، تخریب بتن در راپ ها، پرشدن تنظیم کننده های نوک مرغابی از رسوب، عملکرد نامناسب دریچه های نیرپیک و غیره از اهم نارسائی های شبکه ی آبیاری گرمسار می باشد. راندمان انتقال شبکه یکی از معیارهای سنجش عملکرد می باشد که در این تحقیق مورد محاسبه قرار گرفت و در حدود 89 درصد بر آورد گردید که با توجه به عمر شبکه خوب ارزیابی می شود. برای تعیین غلظت مواد معلق در آب شبکه برای اولین بار از ترم کدورت استفاده شد و رابطه بین کدورت و غلظت مواد معلق برای این شبکه استخراج گردید. این کار در برآورد بار مواد معلق شبکه و مدیریت رسوب مفید خواهد بود. با توجه به محاسبات هیدرولیکی در مقاطع برداشت، رژیم جریان زیربحرانی بوده و از نظر طراحی مطلوب می باشد.

سرریزهای پلکانی تاریخی چند هزار ساله دارند که معمولا در سدهای مخزنی به منظور رهاسازی ایمن سیلاب ها به کار می روند. امروزه استفاده از سرریزهای پلکانی در نقاط مختلف دنیا به علت توانایی فوق العاده آن ها در استهلاک انرژی جریان، رواج گسترده ای یافته است. در تحقیق پیش رو، هدف بررسی آزمایشگاهی افت انرژی بر روی سرریز پلکانی لبه دار و بدون لبه در رژیم جریان ریزشی می باشد. این تحقیق بر روی مدل یک سرریز 10 پله ای با شیب 45 درجه انجام شده است. لبه های طراحی شده، در ابتدا و وسط پله های مشخصی تعبیه گردید و به ازای دبی های مختلف میزان افت انرژی جریان محاسبه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که در هر دو حالـت پله های لبه دار و بدون لبه با افزایش دبی جریان افـت انرژی نسبی کاهش می یابد. همچنین افت انرژی در حالت لبه دار بودن پله ها بیشتر از حالت بدون لبه بود. در حـالتی که لبه ها به طور جداگانه در ابتدا و وسط پله نصـب شدند، لبه با ارتفاع 1 سانتی متری به عنوان لبه مناسب معرفی شد. در حالتی که لبه ها همزمان در ابتدا و وسط پله نصب شدند، لبه با ارتفاع 5 سانتی متری به عنوان لبه مناسب معرفی شد. در حالتی که لبه ابتدایی پله ثابت بود و لبه وسط تغییر می کرد، با افزایش ارتفاع لبه در وسط پله افت انرژی هم بیشتر شد. همچنین استفاده از عمق آب قبل از پرش هیدرولیکی (در حالت جریان حباب دار)، باعث برآورد بیشتر افـت انرژی نسبی گردید. همچنین قرارگیری لبه بر روی پله های اولیه سرریز باعث کاهش طول حوضچه آرامـش شـد. همچنین نتایج نشان داد که تأثیر مقیـاس مدل در برآورد افت انرژی ناچیز می باشد. در مورد محل مناسب برای نصـب لبه ها نتایج نشان داد که در تمامی حالت ها استفاده از لبه با ارتفاع بیشتر مناسب تر می باشد. در حالت هایی که دو لبه مشابه در ابتدا و وسط پله قرار گرفتند، در مورد لبـه با ارتفاع 1 و 5 سـانتی متری، قرار گیری لبه در ابتدای پله مناسب تر بود ولی برای لبه 3 سانتی متری این مسئله متفاوت بود.

تعیین بار رسوبات معلق رودخانه¬ها به¬دلیل تاثیرگذاری بر طراحی و مدیریت سازه¬های آبی، از جمله موارد مهم در مهندسی آب، هیدرولیک و محیط زیست به¬ شمار می¬رود. تاکنون تلاش¬های گوناگونی در جهت برآورد دقیق بار رسوبات معلق صورت پذیرفته است. بیشتر این تلاش¬ها با برقراری رابطه بین دبی جریان و دبی رسوب، سعی در برآورد بار رسوب معلق داشته¬اند. اما این روش¬های متداول رگرسیونی دارای عدم قطعیت می¬باشند. از این¬رو، شماری از محققان به¬روش¬های هوشمند مانند شبکه عصبی مصنوعی، سیستم استنتاج تطبیقی- عصبی فازی و الگوریتم¬های تکاملی روی آورده¬اند. در پژوهش حاضر به¬منظور پیش¬بینی بار رسوب معلق ایستگاه¬های هیدرومتری جلوگیر و پای¬پل واقع در بالادست سد مخزنی کرخه، روش برنامه¬ریزی بیان ژن توسعه داده شد و نتایج با نتایج روش¬های منحنی سنجه رسوب و فائو مقایسه گردید. لذا اطلاعات دبی جریان، دبی رسوب و ارتفاع باران متناظر این دو ایستگاه متعلق به سال¬های 1390-1365 جمع¬آوری شد و مورد بررسی قرار گرفت. برای اجرای مدل برنامه-ریزی بیان ژن دو سناریو در نظر گرفته شد. در سناریوی اول از اطلاعات دبی جریان و دبی رسوب ایستگاه¬های هیدرومتری جلوگیر و پای¬پل استفاده شد و در سناریوی دوم علاوه بر آمار دبی جریان و دبی رسوب، از اطلاعات ارتفاع باران حوضه آبریز نیز استفاده گردید. نتایج نشان داد سناریوی دوم عملکرد بهتری در مقایسه با سناریوی اول داشته است. هم¬چنین، مقایسه نتایج اجرای مدل برنامه¬ریزی بیان ژن در بخش آزمون سناریوی دوم نشان داد که این روش نسبت به روش¬ منحنی سنجه رسوب، میزان خطای rmse و mae را به¬مقدار 91%و 94% برای ایستگاه هیدرومتری جلوگیر و 60% و 71% برای ایستگاه هیدرومتری پای¬پل کاهش داده است. مقایسه نتایج بخش آزمون سناریوی مذکور با روش فائو نیز نشان دهنده کاهش خطای rmse و mae به¬میزان 92% و 96% برای ایستگاه هیدرومتری جلوگیر و 85% و 95% برای ایستگاه هیدرومتری پای¬پل می¬باشد.

امروزه مسائل مربوط به ایمنی و پایداری سدهای خاکی که با هزینه های هنگفت به بهره برداری رسیده اند، دارای اهمیت خاصی می باشند. بسیاری از مخازن سدهای ساخته شده دارای مشکلات ناشی از نشت می باشند. احداث پردههای آب بند در زیر سازه های آبی از موثرترین روش ها جهت افزایش طول خزش و کاهش میزان دبی نشت می باشد. هدف از این تحقیق یافتن روابطی جهت تاثیر عمق، مکان و زاویه مناسب برای پرده های آب بند می باشد. در این تحقیق با استفاده از مدل آزمایشگاهی مقدار نشت و فشار پیزومتری برای حضور یک دیوار آب بند در ابتدای سد برای تعداد 20 اختلاف هد بالادست و پایین دست و سه طول متفاوت سد با یک نوع خاک پی سد به تعداد 63 داده آزمایشگاهی برداشت گردید. نتایج بدست آمده جهت صحت سنجی مدل عددی seep/w 2007استفاده شد و نشان داد مدل عددی تطابق قابل قبول با داده های آزمایشگاهی دارد. مقادیر دبی نشت و گرادیان هیدرولیکی از مدل عددی به تعداد 4000 داده برای یک پرده آب بند و دو پرده در 4 عمق مختلف، 7 مکان، 11 زاویه، 4 اختلاف هد بالادست و پایین دست از نرم افزار استخراج گردید. نتایج نشان داد بهترین مکان برای کاهش دبی نشت و گرادیان هیدرولیکی یکی در پاشنه و دیگری در پنجه سد می باشدکه رابطه های بدون بعد برای تاثیر عمق، زاویه و مکان پرده های آب بند روی دبی نشت، گرادیان هیدرولیکی و طول معادل نشت آب ارائه گردید. همچنین نتایج نشان داد طول خزشی که از تئوری های لین و بلای استخراج می شود صرفاَ برای محیط های آزمایشگاهی مناسب بوده و در زیر سدهای خاکی حل عددی معادلات ریچاردز و لاپلاس به روش اجزای محدود از دقت بسیار بالایی برخوردارند. به منظور مطالعه روش عددی از نتایج اندازه گیری نرم افزار seep/w از بسته geostudio 2007 استفاده گردید.

پایه ها و تکیه گاه های جانبی پل در عرض رودخانه باعث تغییر الگوی جریان و در نتیجه ایجاد آبشستگی موضعی اطراف تکیه گاه ها و پایه های پل می شوند که این آبشستگی موضعی در مجاورت تکیه گاه پل دلیل اصلی شکست پل می باشد. در این تحقیق، به بررسی اثر صفحات مستغرق به منظور کاهش آبشستگی موضعی اطراف تکیه گاه پل با دماغه ی گرد پرداخته شد.

وقوع خشکسالیهای متوالی و افزایش برداشت از منابع آب زیرزمینی دشت دامغان از عوامل اصلی افت سطح آب زیرزمینی محسوب میشوند. به همین دلیل ضروری است که مدیریت بهره برداری و حفاظت از منابع آب زیرزمینی به عنوان یک اصل در برنامه ریزیهای منابع آب مورد توجه قرارگیرد. در این تحقیق شبیه سازی سفره آب زیرزمینی دشت دامغان در حالت پایدار و ناپایدار با استفاده از مدل gms7.1 و کد کامپیوتری modflow به روش تفاضل محدود انجام گرفت.

جریان غلیظ یک حرکت نسبی است که بین دو لایه سیال که حتی دارای اختلاف کمی در چگالی هستند ایجاد می گردد. توزیع سرعت و چگالی در راستای افقی در جریان های غلیظ در توزیع رسوبات در جریان نقش مهم و اساسی داشته و لذا بر بسیاری از جنبه های رسوب گذاری تاثیر می گذارند. در این تحقیق پدیده جریان غلیظ به عنوان عامل انتقال رسوبات به مخازن و کانال ها توسط مدل عددی fluent شبیه سازی شد. برای کالیبره کردن مدل، از نتایج آزمایشگاهی حقی آبی و همکاران (1386) استفاده شد. هدف از این تحقیق یافتن بهینه ترین ابعاد مش و بهترین مدل آشفتگی می باشد تا با استفاده از آن بتوان خصوصیات مختلف جریان غلیظ را پیش بینی نمود. در این تحقیق متوسط سرعت جریان به ترتیب در 3 فاصله طولی 6/1، 6/3 و 6/5 متری پس از گذشت زمان 16، 34 و 54 ثانیه از شروع مدل سازی محاسبه شد و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. در این تحقیق بهینه ترین ابعاد مش، ابعاد 240×300 و بهترین مدل آشفتگی، مدل k-epsilon از نوع rng تعیین شد. همچنین پیش بینی چگالی در شیب های صفر، 1، 2 و 9/2 درصدی انجام شد. خطای مدل عددی در پیش بینی سرعت جریان غلیظ 17، 10، 8 و 3 درصد بوده است. در انتها چگالی و متوسط سرعت جریان در شیب 5 درصد پیش بینی شد.