ارتقاء سطح صنعتی شدن جوامع و افزایش شهرنشینی باعث بروز مشکلات جدید و متفاوت اکولوژیکی گردیده است. بنابراین حفظ محیط زیست از اهمیّت بیشتری برخوردار میگردد. تخلیه فاضلابهای حاوی فلزات سنگین آبهای سطحی را جهت مصارف آشامیدنی و کشاورزی نامناسب میسازد. در این تحقیق، از جاذبهای کربن فعال، زئولیت طبیعی و اصلاح شده برای حذف یونهای منگنز از محیط آبی در دو حالت تک عنصری و ترکیبی استفاده شد. زئولیت از معادن استان سمنان استخراج و مورد استفاده قرار گرفت. در ابتدا مشخصات فیزیکی و شیمیایی هر کدام از جاذبها با استفاده از آزمون طیف ft-ir تعیین شد. برای زئولیت نیز بصورت جداگانه با استفاده از آزمون xrd و xrf مشخصات فیزیکی و شیمیایی تعیین شد. در ابتدا آزمایشهای ph بر روی هر دونوع محلول آبی در دمای آزمایشگاه، دور اختلاط 150 دور در دقیقه، غلظت 2 میلی گرم بر لیتر، زمان تماس 6 ساعت و دامنه ph از 3 تا 8 برای هر سه جاذب انجام شد. ph بهینه محلول تک عنصری و ترکیبی برای کربن فعال، زئولیت طبیعی و اصلاح شده به ترتیب برابر با 6، 5 و 5 تعیین شد. سپس آزمایشهای مربوط به سینتیک جذب انجام شد. نتایج آزمایشها نشان داد که با افزایش زمان تماس مقدار جذب منگنز افزایش مییابد و بعد از زمان تعادل تقریباً ثابت باقی میماند. زمان تعادل برای هر سه جاذب تعیین شد و نتایج نشان داد کربن فعال و زئولیت اصلاح شده در هر دو محلول دارای زمان تعادل مساوی می باشند. حداکثر مقدار جذب منگنز برای کربن فعال، زئولیت طبیعی و اصلاح شده در غلظت ورودی 2 میلی گرم بر لیتر در محلول تک عنصری، به ترتیب برابر با 95/1، 27/1 و 5/1 میلیگرم بر گرم و در محلول ترکیبی برابر با 54/1، 52/1 و 33/1 میلیگرم بر گرم به دست آمد. مدل سینتیک هو و همکاران، لاگرگرن و آورامی بر دادههای سینتیک هر سه جاذب برازش داده شد و مشاهده شد که در هر سه جاذب مدل آورامی و لاگرگرن دادههای آزمایش را بهتر توصیف کردند. آزمایش های ایزوترم جذب در دمای آزمایشگاه و ph بهینه انجام شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که مدل ایزوترم فروندلیچ از برازش بهتری نسبت به مدل لانگمویر برخوردار است. در این تحقیق تاثیر آهن بر روی جذب منگنز نیز بصورت جداگانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که فقط در حالتی که غلظت آهن بیشتر از منگنز باشد مقدار جذب منگنز توسط زئولیت کاهش پیدا می کند. در ادامه با بررسی جذب سینتیک آهن و منگنز در محلول ترکیبی در غلظت های 2، 5، 8 و 10 میلیگرم بر لیتر مشخص شد که در غلظت 10 میلیگرم بر لیتر ظرفیت جذب آهن (08/8) و منگنز (928/7) برای زئولیت طبیعی برابر است. این نتایجه نشان داد که هر جاذب برای هر عنصر دارای یک ظرفیت مشخص است که این به شعاع هیدراسیون هر عنصر مربوط می گردد. سطح ویژه هر جاذب با روش جذب متیلن بلو اندازه گیری شد و برای زئولیت طبیعی 581/12 و زئولیت اصلاح شده 453/13 متر مربع بر هر گرم بدست آمد. در انتها رابطه میان سطح ویژه جاذبها و ظرفیت هرکدام تعیین شد و مشخص شد بین این دو مولفه رابطه معنی داری برقرار است.

پدیده تغییر اقلیم، تغییر معنی دار آماری در متوسط وضع اقلیم (دما، بارندگی، تابش) است که برای یک دهه یا بیشتر ادامه می یابد. در اواخر قرن نوزدهم، بواسطه تغییرات مذکور در شرایط آب و هوایی، کاهش منابع آب و افزایش سال های خشک متوالی را شاهد بودیم. همچنین، از آنجا که تولیدات کشاورزی نقش مهمی در زندگی انسان ها دارد در این تحقیق، اثر پدیده تغییر اقلیم بر تغییر در نیاز خالص آبیاری سیب زمینی، ذرت دانه ای، گندم و پنبه با انتخاب دشت مغان به عنوان مطالعه موردی بررسی شده است. برای این منظور از آمار ایستگاه هواشناسی پارس آباد در بازه زمانی سال های 1388-1363 استفاده شد. ابتدا با استفاده از آزمون های آماری همگنی (انحرافات تجمعی) و روند (من-کندال و تخمینگر شیب سن) برای مطالعات تغییراقلیم، آشکارسازی تغییراقلیم در منطقه صورت گرفت. سپس با بررسی مدل های گردش عمومی جو موجود، مدل hadcm3-b2 و cgcm3-b2 به عنوان مناسب ترین مدل جهت پیش بینی دما و بارش در دوره های 1478-1453، 1448-1423 و 1418-1393 برای محدوده مطالعاتی انتخاب شد. از آنجا که خروجی مدل های گردش عمومی جو دارای وضوح مکانی پایینی است، می بایست در سطح منطقه کوچک مقیاس شود. با بکارگیری مدل کوچک مقیاس سازی k-nn و sdsm برای مدل گردش عمومی cgcm3 که به عنوان بهترین مدل پیش بینی انتخاب گردید، سری های زمانی بارش و دمای متوسط در مقیاس ایستگاهی برای دوره پیش بینی تولید شدند. نتایج آزمون های روند نشان داد که بارش سالانه روند کاهشی دارد که این روند در سطوح احتمال محاسبه شده (90%، 95% و 99%) معنی دار نمی باشد اما دمای بیشینه سالانه در سطح احتمال 99% و دمای کمینه سالانه در سطح احتمال 95% روند افزایشی نشان داده است. نتایج محاسبه تبخیر و تعرق پتانسیل نشان داد که در ماه های گرم سال خروجی های مدل k-nn نتایج نزدیکتری به واقعیت نسبت به خروجی های مدل sdsm از خود نشان دادند. پس از محاسبه نیاز خالص آبیاری با توجه به هر دو روش کوچک مقیاس سازی در شرایط تغییر اقلیم و شرایط گذشته، افزایش پیوسته نیاز خالص آبیاری از سال 1363 تا سال 1478 در مراحل ابتدایی و نهایی رشد سیب زمینی مشاهده شد. بیشترین میزان افزایش نیاز خالص آبیاری سیب زمینی با استفاده از خروجی مدل های k-nn و sdsm به ترتیب در مرحله ابتدایی و نهایی به میزان 3/22 و 8/53 میلی متر تا سال 1478 مشاهده شده است. در روش sdsm، نیاز خالص آبیاری سیب زمینی در تمام مراحل رشد، در دوره 1418-1393 از آینده نسبت به دوره مشاهده شده کاهش شدیدی یافته است اما در دوره های آینده افزایش نیاز خالص آبیاری در هر دوره نسبت به دوره ماقبل مشاهده شد. نتایج مشابه برای سایر گیاهان مورد مطالعه حاصل شد. با توجه به نتایج تحقیق پیشنهاد می گردد که کشت گیاهان پرمصرف پنبه و ذرت در این منطقه محدود شود، بطوری که بتدریج این گیاهان از الگوی کشت حذف و یا در سطوح کمتری کشت شوند.

امروزه اثرات و روابط بین آب، خاک و گیاه مورد توجه محققین می باشد تا علاوه بر شناسایی روابط بین آب و خاک و گیاه، آسیب های موجود در این بین مشخص و برای حل آن راهکار ارائه گردد. در این تحقیق تاثیر شوری آب زیرزمینی بر حرکت آب و املاح در خاک و اثر آن بر شور شدن لایه های سطحی خاک مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور ستون هایی از خاک به ارتفاع 80 سانتی متر و قطر 45 سانتی متر آماده گردید. این آزمایش شامل دو ردیف خاک کشت شده با ارزن و ذرت و یک ردیف خاک بدون گیاه می باشد و آب زیرزمینی در سه تیمار شوری 53/0، 75/4 و 85/8 دسی زیمنس بر متر استفاده گردید. آب زیرزمینی توسط منبعی که به هریک از ستونها وصل شده بود وارد ستون های خاک می شد. مقدار آبی که هر روز به منبع آب تا ارتفاع مشخصی اضافه می گردید تا تخلیه آب از منبع را جبران کند به عنوان تبخیر و تعرق هر ستون خاک محاسبه شد. برای اندازه گیری رطوبت خاک، به فاصله هر دو روز از لایه های 20-0، 40-20 و 60-40 سانتی متر خاک، با استفاده از دستگاه tdr رطوبت خاک اندازه گیری شد. جهت بررسی شوری خاک و غلظت عناصر سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، کلراید و فسفات موجود در لایه های خاک، هر پانزده روز یکبار از هر لایه خاک نمونه برداشت شد و پس از گرفتن عصاره اشباع نمونه های خاک، مقدار شوری و غلظت عناصر مورد نظر تعیین گردید. نتایج نشان می دهند که مقدار تبخیر و تعرق در گیاه ذرت و ارزن با شور شدن آب زیرزمینی کمتر شده است و این در حالی است که در خاک بدون گیاه، تغییرات شوری آب زیرزمینی اثر فاحشی بر روی تبخیر از خاک نداشته است. در لایه سطحی خاک (20-0 سانتی متر)، بدلیل جذب آب توسط ریشه و تبخیر مستقیم از این لایه، سبب شده است که مقدار رطوبت نسبت به لایه های زیرین خیلی کمتر باشد. در طول آزمایش نتایج نشان دادند که رطوبت خاک در لایه های 40-20 و 60-40 سانتی متر روندی افزایشی داشته است ولی در لایه 20-0 سانتی متر تقریباً ثابت بوده است. نتایج حاصل از تغییرات شوری خاک نشان داد که مقدار شوری خاک در لایه 20-0، 40-20 و 60-40 سانتی متر برای تمام تیمارهای آب زیرزمینی مربوط به ارزن، ذرت و خاک بدون گیاه در انتهای آزمایش افزایش یافته است و مقدار افزایش در خاک بدون گیاه نسبت به خاک ارزن و ذرت بیشتر بوده است که با توجه به تعیین مقدار جذب برخی از عناصر توسط گیاه ذرت و ارزن، کمتر بودن مقدار افزایش شوری در لایه سطحی خاک ذرت و ارزن نسبت به خاک بدون گیاه را می توان به جذب عناصر در این لایه توسط گیاه ربط داد. نتایج بدست آمده از آنالیز عناصر نشان می دهد که غلظت سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، کلراید و فسفات در لایه سطحی خاک (20-0 سانتی متر) برای تمام تیمارهای آب زیرزمینی مربوط به خاک ارزن، ذرت و خاک بدون گیاه افزایش یافته است.

با استفاده از تجزیه و تحلیل فراوانی سیلاب منطقه ای، یک رابطه تعمیم یافته برای برآورد بزرگی سیلاب های بوقوع پیوسته در حوضه های آبریز فاقد ایستگاه یا با داده های اندازه گیری شده محدود بر قرار می گردد. تجزیه و تحلیل فراوانی سیلاب منطقه ای معمولا شامل شناسایی نواحی همگن، انتخاب توزیع های فراوانی منطقه ای مناسب و برآورد چندک های سیلاب در حوضه های آبریز مورد نظر می باشد. از 73 ایستگاه موجود در استان گیلان، 46 ایستگاه با طول دوره آماری مناسب انتخاب گردید. در تحلیل های مقدماتی با استفاده از نمودارهای نسبت گشتاورهای خطی و آزمون های ناهماهنگی و غیرهمگنی مشخص شد که استان گیلان یک منطقه کاملا ناهمگن از لحاظ هیدرولوژیکی می باشد. در این تحقیق از 5 مشخصه مساحت حوضه آبریز، شیب آبراهه اصلی، میانگین بارندگی سالانه، طول و عرض جغرافیایی برای تحلیل خوشه بندی استفاده شد. برای انتخاب بهترین تعداد خوشه از شاخص های میانگین عرض سیلوت، دیویس-بولدین و دان استفاده شد و در نهایت تعداد 2 خوشه مناسب تشخیص داده شد. برای تعدیل همگنی مناطق ایجاد شده از روش تعدیل همگنی منطقه ای هاسکینگ و والیس استفاده شد. با استفاده از آزمون نکوئی برازش بهترین توزیع منطقه ای انتخاب شد. تابع توزیع لجستیک تعمیم یافته برای مناطق 1 و 2 به عنوان بهترین توزیع منطقه ای شناخته شد. پارامترهای توزیع منتخب، چندک ها و در نهایت حداکثر سیلاب سالیانه با دوره های بازگشت مختلف بدست آمد. در نهایت با استفاده از حداکثر سیلاب سالانه، مساحت حوضه آبریز و دوره های بازگشت مختلف یک رابطه منطقه ای برای استان گیلان حاصل گردید

کادمیوم در زمره فلزات سنگین به حساب آمده و ورود آن به محیط زیست اثرات مضری را برای سلامتی جانداران به دنبال دارد. بنابراین حذف این فلز از محیط آبی ضروری به نظر می رسد. برای این کار از جاذب قابل دسترس ماسه بادی دشت سیستان، می توان استفاده نمود. حضور کاتیون های چند ظرفیتی در آب، به ویژه کلسیم و منیزیم منجر به بروز سختی می شود. این کاتیون ها به علت اثر رقابتی که در فرآیند جذب کادمیوم توسط ماسه بادی ایجاد می کنند، در میزان جذب موثرند. هدف از این تحقیق استفاده از جاذب ماسه بادی دشت سیستان و کربن فعال در حذف کادمیوم از محیط آبی و بررسی تأثیر تغییر سختی آب در مقدار جذب و واسنجی مدل های سینتیک و ایزوترم است. برای این کار، ابتدا جاذب ماسه بادی از دشت سیستان جمع آوری، و در اندازه هایی بین 125 تا 150 میکرون، تهیه شدند. محلول های آبی شامل آب مقطر و آب با سختی های 40، 100، 200 و 320 میلی گرم بر لیتر بر حسب کربنات کلسیم، با غلظت 5 میلی گرم بر لیتر کادمیوم، تهیه و آزمایش های مختلف بر روی آنها انجام شد. نتایج نشان داد که حداکثر بازده جذب، در کلیه نمونه ها در ph برابر با 5 اتفاق افتاد. حداکثر بازده جذب کادمیوم در آب مقطر 4/80% بدست آمد. همچنین با افزایش سختی آب از صفر (آب مقطر) تا 320 میلی گرم بر لیتر، بر حسب کربنات کلسیم، راندمان جذب از 4/80% به 66/18%، کاهش یافت. زمان تعادل برای کلیه نمونه ها برابر با 1 ساعت بدست آمد و با تغییر سختی آب ثابت باقی ماند. نتایج واسنجی مدل های سینتیک نشان داد که در کلیه نمونه ها مدل هو و همکاران داده های جذب سینتیک را بهتر از دیگر مدل ها توصیف می کند. همچنین برازش مدل های جذب ایزوترم بر روی داده های آزمایشی نشان داد که برای محلول های آب مقطر و آب با سختی های 40، 100 و 200، مدل ایزوترم فروندلیچ و ردلیچ-پترسون و برای محلول آب با سختی 320، مدل ایزوترم فروندلیچ نسبت به دیگر مدل های ایزوترم داده ها را بهتر برازش می کنند. کربن فعال پودری از شرکت مرک (merck) آلمان خریداری شد. phبهینه جذب و زمان تعادل مشابه جاذب ماسه بادی بدست آمد. حداکثر بازده جذب کادمیوم در آب مقطر 04/87% بدست آمد. همچنین با افزایش سختی آب از صفر (آب مقطر) تا 320، راندمان جذب از 04/87% به 12/46%، کاهش یافت. نتایج واسنجی مدل های سینتیک نشان داد که در کلیه نمونه ها مدل هو و همکاران داده های جذب سینتیک را بهتر از دیگر مدل ها توصیف می کند. همچنین برازش مدل های جذب ایزوترم نشان داد که برای محلول آب مقطر مدل ایزوترم ردلیچ-پترسون و برای محلول های آب با سختی 40، 100، 200 و 320، مدل ایزوترم سیپس نسبت به دیگر مدل-های ایزوترم داده ها را بهتر برازش می کند. به طور کلی می توان گفت با افزایش سختی آب برای هردو جاذب، از مقدار بازده و ظرفیت جذب کاسته می شود. این کاهش برای سختی های پایینتر، شدیدتر است. بنابراین می توان با کاهش سختی آب، راندمان جذب را بالا برد. مقایسه ظرفیت جذب ماسه بادی در جذب کادمیوم، با کربن فعال و دیگر جاذب های کار شده در مطالعات گذشته نشان می دهد این جاذب از ظرفیت جذب خوبی برای حذف کادمیوم از محیط آبی برخوردار است و می توان از آن به عنوان یک جاذب ارزان قیمت استفاده نمود.

تبخیر یک پدیده اقلیمی پراهمیت بوده که با بسیاری از پارامترهای اقلیمی دیگر ارتباط دارد. برآورد درست مقدار تبخیر نقش اساسی در مدیریت بهینه منابع آب و تعیین نیاز آبی ایفا می-کند. این تحقیق شامل دو بخش می باشد. در بخش اول، اهمیت پنج عامل مهم، شامل تابش خورشیدی، کمبود فشار بخار، رطوبت نسبی، سرعت باد و دمای هوا که تبخیر را کنترل می-کنند، بطور مقایسه ای در مقیاس های مختلف روزانه، ده روزه و ماهانه با استفاده از داده های ایستگاه زابل و زهک در دشت سیستان و ایستگاه نهبندان ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که نقش متغیرهای اقلیمی در مقیاس های مختلف زمانی، متفاوت می باشد. کمبود فشار بخار همبستگی بهتری با تبخیر تشتک در تمام مقیاس های زمانی داشت، در حالی که رطوبت نسبی کمترین همبستگی را با تبخیر تشتک دارا بود. در بخش دوم، 18 روش برای محاسبه تبخیر شامل هفت روش برپایه دما، شش روش برپایه انتقال جرم و پنج روش مبنی بر تشعشع با تبخیر تشتک مورد مقایسه قرار گرفتند. در ابتدا مقایسه با مقادیر ثابت اصلی در هر معادله صورت گرفت و سپس با استفاده از مقادیر ثابت واسنجی شده جایگزین مقادیر ثابت اصلی انجام شد. نتایج نشان داد هنگامی که مقادیر ثابت اصلی مورد استفاده قرار می گیرد، اختلاف زیادی برای اکثر معادله ها در هر سه ایستگاه وجود دارد. هنگامی که مقادیر ثابت واسنجی شده جایگزین مقادیر ثابت اصلی شدند، معادله ها بهبود زیادی یافتند. از این معادلات، معادله هامون و لینکر از روش های برپایه دما، معادله دالتون از روش های برپایه انتقال جرم و معادله هارگریوز و جنسن از روش های برپایه تشعشع برای هر سه ایستگاه مطابقت بیشتری با مقادیر تبخیر تشتک دارد. همچنین مشاهده شد که روش های برپایه دما نسبت به روش های برپایه انتقال جرم و تشعشع همخوانی بیشتری با مقادیر تبخیر تشتک دارد. با استفاده از مقادیر ثابت واسنجی شده، روش-های هامون، لینکر و مکگینز بوردن در منطقه مورد مطالعه توصیه می شود.

تقاضای چشمگیر فزاینده برای مصرف آب ناشی از رشد جمعیت از یک سو، و منابع آب محدود از سویی دیگر، کمبود آب را به مسئله ای حیاتی در کشورمان تبدیل می نماید. این امر، به نوبه خود، اثری مخرب بر روی رودخانه ها و جریان های ورودی به مخازن سدها دارد. بنا بر این، پیش بینی جریان رودخانه برای مدیریت کیفیت آب، تولید برق آبی، سیستم های آبیاری و مدیریت بهره برداری از مخازن سدها ضروری است. در سال های اخیر، به استفاده از روش های هوش مصنوعی جهت مـدل سازی پدیده های هیدرولوژیکی که دارای پیچیدگی و عدم قطعیت بالایی هستند، توجه زیادی معطوف شده است. در این پژوهش کارایی سیستم استنتاج فازی (fis)، سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی (anfis) و مدل تلفیقی تبدیل موجک-فازی عصبی(wavelet-anfis) برای پیش بینی جریان روزانه ورودی به سد بر اساس داده های روزانه برای یک دوره آماری 20 ساله شامل بارندگی، دما و دبی جریان ورودی(از سال آبی 69-1368 تا 88-1387) به طور مقایسه ای مورد ارزیابی قرار گرفته است. بهترین ترکیب ورودی مدل با استفاده از آزمون گاما، میانگین درجه حرارت دو روز قبل، مقادیر جریان رودخانه در روز قبل و دو روز قبل و بارندگی همان روز انتخاب گردید که این ترکیب ورودی دارای کمترین میزان گاما می باشد. همچنین با استفاده از آزمون m، 5840 داده جهت آموزش و 1460 داده جهت آزمون مدل تعیین شد. پس از انجام پیش بینی با استفاده از مدل anfis و مدل تلفیقی anfis و موجک، کارایی این دو مدل بر اساس معیارهای آماری ضریب ناش- ساتکلیف (cns)، ضریب همبستگی(r)، ریشه دوم میانگین مربعات خطا(rmse) و میانگین قدر مطلق خطا (mae) مورد ارزیابی قرار گرفت که برای مدل anfis به ترتیب برابر 834/0، 92/0، 59/0 و 249/0 و برای مدل تلفیقی anfis و موجک به ترتیب برابر 922/0، 961/0، 406/0 و 248/0 بدست آمد نتایج حاصله نشان دهنده دقت بالاتر مدل تلفیقی anfis و موجک نسبت به مدل anfisبه منظور پیش بینی جریان روزانه ورودی به سد بوستان می باشد.

دشت های سیلابی رودخانه ها، اراضی حاصلخیزی هستند که انسان همواره خواستار توسعه این مناطق بوده است. از این روی حفاظت و مدیریت دشت های سیلابی امری ضروری است. اطلاعات پهنه بندی سیلاب در مطالعات مدیریت سیلاب دشت کاربرد وسیعی دارد. رودخانه ی سیستان اصلی ترین منبع تأمین آب کشاورزی واقع در شمال استان سیستان و بلوچستان بوده که به دلیل جاری شدن در دشت مسطح سیستان همواره در معرض طغیان سیلاب می باشد. در این تحقیق به منظور بررسی تأثیر سازه سدهای انحرافی زهک و سیستان بر پهنه بندی سیلاب رودخانه سیستان از نرم افزار hec-ras که از قابلیت های بسیار خوبی در شبیه سازی رفتار رودخانه و محاسبه پروفیل سطح آب برخوردار است، استفاده شد. در این راستا ابتدا پلان و مقاطع عرضی رودخانه سیستان از نرم افزار hec-georas در محیط gis به نرم افزار hec-ras جهت انجام محاسبات هیدرولیکی انتقال داده و سپس اطلاعات هندسی سازه های هیدرولیکی نظیر سد سیستان و سد زهک به مدل اضافه شد. بعد از کالیبراسیون مدل، شبیه سازی جریان متغیر تدریجی در شرایط دائمی با استفاده از روش گام استاندارد انجام پذیرفت. در نهایت به منظور بررسی پهنه سیلاب دشت، خروجی مدل hec-ras به hec-georas انتقال داده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که ماکزیمم جریان رودخانه سیستان در شرایط عدم وجود سدهای انحرافی زهک و سیستان 500 متر مکعب بر ثانیه بوده که در شرایط کنترل سیلاب پایین دست رودخانه توسط سد زهک و انحراف بیشتر سیلاب توسط سیل بر زهک نیاتک، ماکزیمم جریان رودخانه به دبی 810 متر مکعب بر ثانیه افزایش می یابد. بر اساس نتایج این تحقیق علی رغم تأثیر مثبت سیل بر زهک نیاتک در جریان های سیلابی اما این سازه دارای عملکرد نامناسب در تأمین ارتفاع سطح آب مورد نیاز کانال های طاهری و شهر در دبی میانگین رودخانه سیستان (81/81 متر مکعب بر ثانیه) می باشد. بنابراین شبیه سازی نحوه بهره برداری از سدهای انحرافی زهک و سیستان می تواند نقش بسیار موثری در کنترل سیلاب و تخصیص مناسب جریان داشته باشد.

از اساسی ترین موارد در مدیریت کیفی منابع آب زیرزمینی تخمین کیفی آب با استفاده از داده های برداشت شده از شبکه چاه های مشاهده ای می باشد. با توجه به برداشت سطح آب زیرزمینی در دشت ها به صورت نقطه ای در محل چاه های مشاهده ای، ضرورت دارد برای محاسبه مقدار متوسط مقادیر کیفی آب زیرزمینی در دشت و تخمین مقادیر کیفی آب، اطلاعات حاصل از برداشت نقطه ای به سطح تعمیم داده شود. کاربرد مدل های زمین آماری همواره با خطا همراه بوده است چرا که در اکثر موارد تابع برازش داده شده شامل کلیه نقاط تجربی محاسبه شده نمی باشد. هدف از انجام این تحقیق بررسی کاربرد روش ترکیبی زمین آمار و شبکه عصبی مصنوعی بهینه شده با الگوریتم ژنتیک در میان یابی مقادیر کیفی آب زیرزمینی می باشد. در این تحقیق، ابتدا برای تخمین مقادیر کیفی آب زیرزمینی دشت بیرجند واقع در استان خراسان جنوبی دارای شرایط ژئوهیدرولوژی خاص، استفاده از مدل کریجینگ انتخاب شد. در ادامه با انتخاب مدل نیم تغییرنمای مناسب نقشه های حاصل از مدل کریجینگ ترسیم شدند. سپس طی یک شبکه بندی منظم در محدوده دشت، داده های کیفی آب زیرزمینی تخمین زده شده توسط روش کریجینگ، بصورت فایلی متنی استخراج شده و در ترکیب با روش شبکه عصبی مصنوعی بکار گرفته شد. ترکیب روش زمین آماری انتخاب شده با شبکه های عصبی مصنوعی برای تخمین مقادیر نیترات، نیتریت، سدیم، کلسیم و منیزیم آب های زیرزمینی دشت بیرجند، نشان داد که این الگوریتم ترکیبی عملکردی بهتر داشته و باعث بهبود تخمین نقطه ای مقادیر کیفی آب زیرزمینی شد. همچنین دارای معیارهای ارزیابی مناسب تری نسبت به کاربرد روش های زمین آماری به تنهایی می باشد. نتایج نشان داد که در تخمین مقادیر نیترات، سدیم، منیزیم و کلسیم آب زیرزمینی دشت بیرجند، شبکه عصبی mlp با الگوریتم آموزش لونبرگ مارکوات با ضریب تبیین به ترتیب 96/0، 997/0، 93/0 و 98/0 و برای مقادیر نیتریت شبکه عصبی gff با الگوریتم آموزش لونبرگ مارکوات با ضریب تبیین 905/0 دارای معیارهای ارزیابی مناسب تری برای ترکیب با روش زمین آماری می باشند. در انتها بهینه سازی نتایج شبکه های عصبی مصنوعی در ترکیب با روش زمین آماری با استفاده از الگوریتم ژنتیک در تخمین مقادیر عناصر کیفی آب زیر زمینی مورد مطالعه در این تحقیق، موثر بود و باعث کاهش خطا در فرآیند تخمین شد.

بخش عظیمی از مناطق کشور با محدودیت منابع آب روبروست و استفاده نادرست از منابع محدود آب و ایجاد آلودگی در این منابع منجر به بروز بحران ها و فاجعه های زیست محیطی خواهد شد. روند رو به رشد توسعه کشور،گسترش مراکز صنعتی، استفاده بیش از حد از کود و سموم در کشاورزی، تخلیه پساب ها به منابع آبی پذیرنده، زه آب های کشاورزی و فاضلاب های بیمارستانی، خانگی و.کمیت و کیفیت منابع آبی محدود و ارزشمند کشور را به شدت تهدید می کند. گسترش روز افزون نیازها و تقاضاها در جامعه برای دسترسی به منابع آب با کیفیت مناسب، افزایش چشمگیر هزینه های تأمین آب جدید و ضرورت کنترل آلودگی منابع آب با در نظر گرفتن محدودیت منابع آبی کشور، مدیریت منابع آب را از جنبه های مختلف با چالشهای جدی روبرو ساخته است. لذا ارزیابی کیفیت منابع آب کشور از ضروریات محسوب می گردد. استان فارس نیز از این موضوع مثتسنی نیست. در استانی مانند فارس، که جزو مناطق نیمه خشک کشور بوده و یکی از اصلی ترین قطب های کشاورزی به شمار می آید، ارزیابی این منابع، از نظر کمی و کیفی، به منظور بهره وری بهتر، به عنوان یک ضرورت به حساب می آید. نیاز به برداشت آب از این ذخایر از یک سو و محدودیت نسبی آن ها از سوی دیگر و همچنین وجود املاح و نمک در آن ها، اهمیت بررسی این ذخایر را نشان می دهد. در این پژوهش به ارزیابی کیفی آب زیرزمینی استان فارس با استفاده از مدل های pnnو svmبراساس شاخص wqi پرداخته شده است. نتایج حاصله نشان دهنده ی کیفیت مناسب آب های زیرزمینی در اکثر مناطق استان می باشد. مقدار پایین rmse ، خطای تجمعی و crm و مقدار بالای ضریب تبیین هر مدل عملکرد مناسب هر دو مدل در پیش بینی کیفیت آب زیرزمینی نشان می دهد که این مقادیر به ترتیب برای مدل svm1848/0، 00542/1، 0041/0، 9798/0 و همچنین برای مدل pnn 1210/0، 7371/0، 0025/0، 9913/ 0 می باشد0 پایین تر بودن میزان rmse، خطای تجمعی و crm، بالاتر بودن میزان ضریب تبیین مدل شبکه عصبی احتمالاتی نشان دهنده دقت بالاتر این مدل نسبت به ماشین های بردار پشتیبان احتمالاتی می باشد.

تأمین آب سالم و بهداشتی، آب مورد نیاز بخش کشاورزی و صنعت از مهمترین چالش های عصر حاضر است. از مهمترین معضلات حوضه سد پیشین، مدیریت نادرست و محدودیت منابع آب، ناشی از خشکسالی های سال های اخیر می باشد. لذا سیستم های پایش در تدوین طرح های مقابله با خشکسالی و ترسالی و مدیریت آن ها از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. زنجیره مارکف یک فرآیند احتمالاتی، جهت مدل سازی پدیده های تصادفی است که با یک مجموعه ای از حالت ها و وضعیت ها و با احتمال انتقال بین حالت ها توصیف می شود. با زنجیره مارکف مرتبه اول ماتریس احتمال تعادل برای هر دو ایستگاه پیردان و پیشین بدست آمد که ماتریس احتمال تعادل برای ایستگاه پیردان با 12 بار ضرب کردن ماتریس انتقال شرطی در خودش بدست آمد و دوره های خشک و تر در بلند مدت دارای نسبت برابر می باشد. با ضرب کردن 13 بار ماتریس احتمال شرطی ایستگاه پیشین در خودش ماتریس احتمال تعادل بدست آمد که مقدار ثابت دوره های خشک 35/0 درصد و دوره های تر با 65/0 درصد به دست آمدند. این نتایج نشان می دهد که احتمال پایداری وضعیت خشکی با افزایش ضرب ماتریس در خودش کاسته می شود. بطور کلی ماتریس احتمال تعادل نشان دهنده این است که هر ایستگاه در دراز مدت، بطور متوسط چند درصد از زمان را در یک حالت معین باقی خواهد ماند. در شبکه های عصبی مصنوعی از شبکه پرسپترون چند لایه ((mlp با تکنیک یادگیری مارکوارت- لونبرگ (lm) و الگوریتم آموزش و یادگیری استفاده شد. که از میان این 50 مدل، مدل های mlp4 ،mlp17 و mlp21 برای ایستگاه پیردان و مدل های mlp26 و mlp50 برای ایستگاه پیشین به عنوان مدل های منتخب پیش بینی شده دبی انتخاب گردیده شدند که ماه های خشک دبی های پیش بینی شده بترتیب دارای فراوانی 32/0 ، 27/0 ، 35/0 ، 31/0 و 29/0 و ماه های مرطوب بترتیب دارای فراوانی 68/0 ، 73/0 ، 65/0، 61/0 و 71/0 می باشند. نرمالیزه کردن داده ها در بازه صفر و یک و بکارگیری تابع محرک سیگموئیدی در لایه پنهان عملکرد این شبکه ها را تقویت کرد. استفاده از نرون های زیاد در لایه های پنهان سبب بهبود عملکرد این شبکه ها شده است. هرچند این مدل ها به علت نقصان داده ای نتایج خیلی مناسبی ارائه ندادند ولی وجود داده-های دقیق می توانست بر دقت بالای این مدل ها صحه گذارد. مدل mlp21 با فراوانی ماه خشک و مرطوب 35/0 و 65/0 نزدیکترین نتایج را به فراوانی ما های خشک و مرطوب دبی مشاهداتی بترتیب با اعداد 50/0 و 50/0 و زنجیره مارکف با 50/0 و 50/0 برای ایستگاه پیردان ارائه داد و مدل mlp26 با فراوانی ماه خشک و مرطوب 31/0 و 69/0 نزدیکترین نتایج را به فراوانی ماه های خشک و مرطوب دبی مشاهداتی بترتیب با اعداد 375/0 و 635/0 و زنجیره مارکف بترتیب با 35/0 و 65/0 برای ایستگاه پیشین پیش بینی کرده است.

محدودیت منابع آب تجدید شونده و تقاضای روزافزون برای آب در بخش های مختلف مصرف، اهمیت و حساسیت مدیریت منابع آب را افزایش داده است. این حساسیت بویژه در دوره های خشکسالی نمود بیشتری دارد. تجربه کشورهای مختلف در زمینه ی مدیریت منابع آب نشان می دهد که اعمال مدیریت صحیح بر این منابع، محدودیت ها و مشکلات ناشی از کمبود آب را به میزان زیادی تعدیل می بخشد. در این راستا سازماندهی فرآیند تخصیص آب راهکاری راهبردی و اقدامی اساسی جهت دستیابی به امنیت آبی و توسعه ی پایدار منابع آب تلقی می گردد. هدف از این تحقیق تعیین میزان تأمین نیازهای موجود در حوضه آبریز سد هراز در شرایط مختلف آب و هوایی (ترسالی، خشکسالی و نرمال) و تخمین میزان حجم آب قابل انتقال از حوضه ی آبریز این سد به شرق استان مازندران و استان گلستان است. مدل های رایانه ای زیادی در زمینه مدیریت منابع آب تولید و توسعه داده شده اند. در این تحقیق از مدل ribasim برای شبیه سازی حوضه ی مورد مطالعه استفاده شد. ribasim یک بسته نرم افزاری برای شبیه سازی رفتار حوضه ی رودخانه در طول تغییرات هیدرولوژیکی آن می باشد. استفاده از مدل های معین و احتمالاتی در شبیه سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی حوضه آبریز و لحاظ کردن متغیرهای بیشتری در فرآیند شبیه سازی، یکی از مزیت های این مدل نسبت به سایر مدل ها می باشد. در این تحقیق پس از پیاده سازی شماتیک حوضه در مدل، تعداد 6 سناریو تعریف و مورد ارزیابی قرار گرفت. در این سناریوها تأثیر احداث سد هراز و کانال سراسری در تأمین نیازهای حوضه مورد بررسی قرار گرفت. همچنین پتانسیل سد هراز در تأمین نیاز شرب منطقه نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با احداث سد هراز و کانال چالوس نیازهای موجود در حوضه با درصد اعتمادپذیری زمانی و حجمی بیشتر از 90% تأمین آب می شوند. همچنین سد هراز قادر به تأمین 130 میلیون مترمکعب نیاز شرب منطقه در سال می باشد.

دمای هوا یک عامل هواشناسی و اقلیم شناسی مهم است که تغییرات آن منشأ بسیاری تحولات در بخش کشاورزی، منابع آب و محیط زیست می باشد. به همین دلیل اندازه گیری و پیش بینی دمای هوا اهمیت و سابقه طولانی تری نسبت به سایر پارامترهای هواشناسی دارد. هدف از این تحقیق ارائه یک مدل ریاضی برای سری زمانی دمای متوسط ماهانه، با استفاده از روش جدید برنامه ریزی بیان ژن (gep) می باشد. برنامه ریزی بیان ژن یک الگوریتم بسیار قدرتمند برای مدل سازی و کشف رابطه بین پدیده های پیچیده می باشد که از برنامه ریزی ژنتیک مستخرج گردیده است. برنامه ریزی بیان ژن دقت بسیار زیادی نسبت به سایر روش های هوش مصنوعی دارد. همچنین دیگر ویژگی آن ارایه یک رابطه ریاضی از مدل ساخته شده می باشد. این روش در دو مرحله عمده انجام می گیرد. 1- آموزش مدلی که بتواند داده های سری زمانی را تخمین بزند. 2- صحت سنجی یا آزمون مدل ارائه شده در مرحله قبل با داده های واقعی. داده های مورد مطالعه در این تحقیق سری زمانی دمای متوسط ماهانه می باشد که از سازمان هواشناسی کل کشور تهیه گردیده است. مدل ها در شش الگوی حافظه ای (تأخیری) متفاوت آموزش دیدند. در مرحله دوم برای ارزیابی این مدل ها از مجذور میانگین مربعات خطا (rmse) و ضریب تبیین (r2) استفاده شد. 80 درصد داده ها برای آموزش و 20 درصد برای آزمون در نظر گرفته شد. به این ترتیب سری زمانی دمای متوسط ماهانه در 31 ایستگاه سینوپتیک کشور مدل سازی گردید. مدل های بدست آمده در هفت اقلیم متفاوت کشور طبقه بندی شده، نتایج هر اقلیم ارائه و با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج تحقیق نشان داد که 45 درصد مدل ها در الگوی چهارم بدست آمد. همچنین گرچه روش برنامه ریزی ژنتیک یک روش بسیار مطلوب برای مدل سازی پارامترهای هیدرولوژیکی می باشد، ولی دقت و کارایی این روش در مناطق و اقلیم های مختلف، متفاوت بوده و برای مدل های بدست آمده از یک اقلیم خاص، انتظار می رود که مدل ها در فاکتورهای اساسی مثل الگوهای ورودی شبیه هم باشند. در نهایت نتایج نشان دادند که مدل gep برای مدل سازی دمای متوسط ماهانه خیلی مناسب است. بهترین مدل در این تحقیق برای گروه اقلیمی هفتم و شهرستان زابل بدست آمد.

چکیده افزایش روز افزون مصرف آب در بخش های مختلف نیاز به ذخیره آب در مخازن و تغییر نحوه بهره برداری از آنها را افزایش می دهد. گسترش فعالیت های صنعتی، کشاورزی و افزایش جمعیت از مهمترین عوامل افزایش تقاضای آب است. کارایی مصرف و تخصیص آب از مولفه های اصلی مدیریت تقاضای آب است، افزایش کارایی مصرف آب به معنی اکتساب بهترین نتیجه از الویت بندی اختصاص آب در بین جوامع، بخش ها، فعالیت ها و مناطق می باشد. به منظور مقابله با بحران آب و تأمین نیاز آب استفاده از ابزارها و مدل های شبیه سازی، مدیریت و برنامه ریزی یکپارچه منابع آب ضروری است. هدف از این مطالعه ارزیابی کمی سناریوهای تخصیص آب در منطقه جیرفت واقع در استان کرمان توسط مدل weap است. حجم کل مخزن سد جیرفت 412 میلیون مترمکعب و حجم مفید مخزن 370 میلیون متر مکعب است، که 250 میلیون متر مکعب از این حجم از طریق تونلی به طول 6 کیلومتر و حد آبریز 120 متر ارتفاع جهت تولید 60 مگاوات برق و همچنین تأمین آب مورد نیاز 11 هزار هکتار از اراضی دشت جیرفت مورد استفاده قرار می گیرد. لذا برنامه ریزی و مدیریت این منبع در تعدیل وضعیت عرضه و تقاضا دارای اهمیت فراوانی است. در این تحقیق هدف تخصیص بهینه آب برای مصارف کشاورزی و شرب با استفاده از مدل weap می باشد. بدین منظور با توجه به وضع موجود، بهینه سازی مصرف آب در بخش کشاورزی و تأمین آب شرب سد جیرفت مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. واژه های کلیدی: تخصیص آب، weap، سد جیرفت

استفاده گسترده از منابع آب زیرزمینی به دلیل کیفیت بالای آن در سال های اخیر باعث گسترش آلودگی این آب ها در سطح جهانی شده است. هم اکنون، دو راهکار اساسی در زمینه حفاظت منابع آب زیرزمینی شامل ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی و تهیه نقشه کیفیت منابع آب زیرزمینی وجود دارد. مدیریت بهینه منابع آبی و حفظ و ارتقای کیفیت آن ها، مستلزم وجود داده هایی در زمینه موقعیت و مقدار عوامل شیمیایی آب در یک منطقه جغرافیایی معین می باشد. این تحقیق به منظور بررسی و پهنه بندی تغییرات مکانی کیفیت آب های زیرزمینی دشت مرودشت در دوره آماری 5 ساله 1386 تا 1390 با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (gis) انجام گردید. برای تجزیه تحلیل آماری داده ها شامل میانگین، حداقل، حداکثر، دامنه تغییرات و ضرایب همبستگی بین ویژگی های کیفی آب در دشت مذکور با استفاده از نرم افزار spss و با کمک اکسل انجام شد. سپس پهنه بندی آب زیرزمینی با استفاده از gis برای مصارف کشاورزی با استفاده از نمودار ویلکاکس، از نظر tds، th، %na با معیارهای سازمان بهداشت جهانی و بررسی کیفیت آب برای آشامیدن از نظر آنیون ها و کاتیون ها با مقایسه با معیارهای سازمان بهداشت جهانی انجام شد. نتایج نشان می دهد که در دوره مورد مطالعه، ec ، مقدار سدیم قابل جذب کاهش و مقادیر کلسیم، پتاسیم، منیزیم افزایش یافته است. درمورد سختی کل شاهد بهبود در دوره مورد مطالعه بودیم.

چکیده محدودیت منابع آب تجدید شونده و تقاضای روزافزون برای آب در بخش های مختلف مصرف، اهمیت و حساسیت مدیریت منابع آب را افزایش داده است. این حساسیت بویژه در دوره های خشکسالی نمود بیشتری دارد. تجربه کشورهای مختلف در زمینه ی مدیریت منابع آب نشان می دهد که اعمال مدیریت صحیح بر این منابع، محدودیت ها و مشکلات ناشی از کمبود آب را به میزان زیادی تعدیل می بخشد. برای مدیریت و برنامه ریزی بهینه منابع آب در سطح یک حوضه مدل های مختلفی وجود دارد که در این بین مدل modsim به دلیل برتری در مدل سازی مدیریت آب در حوضه رودخانه و در نظر گرفتن قواعد مختلف تخصیص و اولویت بندی تخصیص آب، برای روش شناسی تحقیق انتخاب گردید. هدف از این تحقیق شبیه سازی و ارزیابی وضعیت نیاز آّبی کشاورزی دشت دهگلان واقع در استان کردستان در شرایط مختلف آب و هوایی (ترسالی، خشکسالی و نرمال) می باشد. همچنین جهت بررسی تأثیر احداث سد های سنگ سیاه و سورال در تأمین نیازهای فعلی و الگوی کشت پیشنهادی، سناریو هایی نیز در دو حالت قبل و بعد از بهره برداری سدها به مدل سازی اضافه گردید. در ادامه به منظور صحت سنجی مدل، جریان مدل سازی شده در شاخه ی انتهای رودخانه ی تلوار با مقادیر واقعی ایستگاه هیدرومتری حسن خان مقایسه گردید و نتجه ی این مقایسه حاکی از همبستگی بالای 87% داده های شبیه سازی شده و مشاهده شده بود. وضعیت اعتمادپذیری سیستم در شرایط آب وهوایی خشکسالی برای نیازهای منطقه ی سد سورال و سد سنگ سیاه به ترتیب برابر 75% و 71% می باشد که این میزان پس از بهره برداری از سدها و اجرای الگوی کشت پیشنهادی و توسعه ی سطح زیر کشت به ترتیب به 100% و 7/85% رسیده است.

بدیهی است که در هر گونه برنامه ریزی برای مدیریت کمی و کیفی منابع آب، برآورد بیلان آب و مقادیر مربوط به مولفه های ورودی و خروجی آن نقش مهمی خواهد داشت. مطالعات متعددی در زمینه محاسبه یکی از این مولفه ها یعنی تبخیر در سطح جهان صورت گرفته و مدل های زیادی ارئه و توسعه یافته است. روش های هو اشناسی مبتنی بر اندازه گیری نقطه ای، نمی تواند تخمین خوبی از تبخیر در سطح بزرگ داشته باشند و نیز روش بیلان آب نمی تواند الزامات مطالعات کوتاه مدت را برآورده سازد. بنابراین استفاده از فن آوری سنجش از دور بیش از پیش در دست کار قرار گرفته و این تکنیک به عنوان یکی از گزینه های ممکن در این تحقیق با بکارگیری دو مدل مبتنی بر بیلان انرژی sebs و sebal مد نظر قرار گرفته است. این تکنیک می تواند نقیصه های ذکر شده در روش های قبلی برآورد تبخیر را کامل نماید. الگوریتم های ذکر شده با توسعه و سازگاری محاسبات برای کابرد سطح آب به منظور محاسبه شار های آشفته سطحی، طراحی و بکار گرفته شد. اطلاعات ورودی این مدل ها شامل رطوبت نسبی، دمای هوا و سرعت باد با ترکیب شاخص های بیلان انرژی بدست آمده از تصاویر ماهواره ای در باند های مادون قرمز، مرئی و حرارتی می باشد. مخازن آب شیرین چاه نیمه های سیستان با شرایط خاص آب و هوایی و منطقه ای برای اثبات روش شناسی این تحقیق بعنوان منطقه مطالعاتی انتخاب شد. تبخیر بدست آمده از مدل های مذکور جهت صحت سنجی با مقادیر واقعی روزانه تشتک تبخیر و سه ماهه ی روش بیلان آب مقایسه شدند. ضریب تعیین (r2) و مجموع میانگین مربعات خطا برای مدل sebs و sebal بترتیب برابر (89/0 و 91/0 میلیمتر) و (56/0 و 95/2 میلیمتر) شده است . علاوه بر این معیارها، همخوانی بیشتر روند تبخیر روزانه و نیز مقادیر تبخیر دوره ای مدل sebs با مشاهدات واقعی، برتری این مدل را در کسب نتایج دقیق نشان می دهد. مدل sebal علی رغم همبستگی خوب نتایج، اما از نظر خروجی نتایج و روش حل، با توجه به استفاده از ساده سازی محاسبات شار حرارتی سطح آب با آگاهی از اینکه مولفه g یک مولفه منطقه ای است نقطه ضعف مدل و از طرفی با توجه به عدم نیاز مدل به اندازه گیری اطلاعات دمایی آب، نقطه قوت این مدل بشمار می آیند. مدل sebs نیز با روابط تحلیلی براساس اطلاعات دمایی آب برای برآورد g، نتایج دقیقتری در برآورد مکانی و زمانی شار تبخیر فراهم آورده است.

شوری یکی از مهم ترین عوامل محدود کننده رشد گیاهان است. هرگاه میزان املاح خاک از حد معینی فراتر رود، به دلیل اثرات اسمزی یاسمیت ایجاد شده ناشی از برخی عناصر، گیاه تحت تنش قرار می-گیرد. این تحقیق با هدف بررسی تاثیر خاک ورزی پلکانی بر آبشویی املاح و مقایسه با دو روش خاک-ورزی دیگر شامل خاک ورزی با عمق ثابت و بی خاک ورزی انجام پذیرفت. آزمایش در قالب طرح بلوک-های کامل تصادفی با سه تیمار و در سه تکرار اجرا گردید. واحد های آزمایشی نوار های انتها بسته ای به طول 12 و عرض دو متر بوده است. در تیمار پلکانی هر نوار در جهت طولی به سه بخش مساوی تقسیم گردید. در این بخش ها عمق خاک ورزی به ترتیب 20، 40، و 60 سانتی متر بوده است. در تیمار دوم خاک ورزی با عمق 20 سانتی متر در کل نوار اجرا شد ، و تیمار سوم بدون خاک ورزی بوده است. آبشویی در دو مرحله انجام شد. نمونه برداری خاک نیز در قبل و پس از هر مرحله آبشویی صورت پذیرفت. اندازه گیری ها نیز شامل تعیین اسیدیته گِل و عصاره اشباع و اندازه گیری شوری و غلظت عناصر سدیم، پتاسیم و مجموع کلسیم و منیزیم در عصاره اشباع بوده است. سپس نسبت های جذب سدیم و منیزیم محاسبه گردید. نتایج حاکی از عملکرد بهتر روش پلکانی در آبشویی املاح در کل پروفیل خاک بوده که پس از آن تیمار های خاک ورزی با عمق ثابت و بی خاک ورزی قرار می گیرد. همچنین الگوی حرکت املاح در خاک ورزی پلکانی در لایه سطحی عبارت از حرکت املاح از دو بخش ابتدایی به انتها، در آبشویی اول و شستشوی املاح انتهایی در آبشویی دوم می باشد. در سدیم زدایی نیز تیمار پلکانی موفق تر از دو تیمار دیگر عمل نموده است. بیشترین آبشویی پتاسیم، در خاک ورزی با عمق ثابت و کمترین آن در بی خاک ورزی رخ داده است. همچنین در تیمار پلکانی، کمترین آبشویی مجموع کلسیم و منیزیم رخ داده است.

رشد جمعیت در چند دهه اخیر در جهان و افزایش تصاعدی آن درسال¬های آینده، مسئله تأمین آب برای انواع مصارف شرب، صنعت، کشاورزی و محیط زیست را به یکی از دغدغه¬های مهم مسئولین بخش آب تبدیل کرده است. در این میان بخش کشاورزی بعنوان بالاترین مصرف کننده آب، توجه بیشتر محققان برای بهبود عملکرد این بخش را می¬طلبد. بدلیل متغیر بودن نیاز آبی گیاه در طول دوره رشد و تنوع محصولات کشت شده، شرایط جریان درکانال¬های آبیاری عمدتاً غیرماندگار می¬باشد. بنابراین بمنظور بهبود عملکرد شبکه¬های آبیاری، سازه¬های آبگیر بگونه¬ای طراحی می-گردند تا بتوانند در شرایط غیرماندگار جریان، وظیفه تحویل آب را طوری انجام دهند تا هر کانال مقدار آب تحویلی معین شده را در زمان لازم دریافت کند. یکی از انواع سازه¬هائی که بمنظور تحویل آب به کانال¬ها در شبکه کانال¬های آبیاری، بکار می-رود دریچه¬های آبگیر نیرپیک است. در حال حاضر از این سازه در کشور ما به صورت گسترده استفاده می شود، اما عملکرد آن در شبکه¬های مختلف بسیار متغییر بوده است، به گونه¬ای که در تحویل آب توسط آن گاهی اختلاف¬های تا حدود پنجاه درصد (مثبت و منفی) نسبت به مقادیر اسمی گزارش شده است. در این تحقیق در نظر است با ایجاد تغییراتی ساده در دریچه نیرپیک، اثر نوسانات سطح آب بر افزایش دبی تحویلی را کاهش داد و به نوعی مانع از افزایش چندان دبی تحویلی در اثر افزایش تراز آب شد. با عنایت به محدودیت¬های موجود از لحاظ منابع آبی و خشکسالی¬های اخیر و به منظور توزیع حجمی مناسب آب این تلاش می¬تواند در صرفه جویی در مصرف آب موثر باشد. در این تحقیق که در آزمایشگاه هیدرولیک گروه سازه¬های آبی، دانشگاه تربیت مدرس انجام گردید، دریچه آبگیر نیرپیک نوع xx2 که از پروژه شبکه آبیاری دشت نکا به امانت گرفته شده بود مورد بررسی و آزمایش قرار گرفت. پس از ترسیم منحنی دبی-اشل دریچه مورد آزمایش، تغییرات مورد نظر در 5 حالت اضافه نمودن تیغه اصلاحی مورد آزمایش قرار گرفت. منحنی دبی-اشل برای هر یک از حالتهای تغییر ترسیم گردید. نتایج نشان داد، در تمامی گزینه¬های تغییر میزان دبی خروجی از دریچه در مقایسه با دریچه تولید داخل کاهش می¬یابد. بیشترین مقدار کاهش به میزان 5/4 درصد و مربوط به گزینه 4 تغییر می¬باشد.

حوضه آبخیز یک سیستم باز و پیچیده به شمار می رود و بسیاری از تحلیل ها و پیش بینی رفتار آتی آن مستلزم مدل سازی با روش های متفاوت آماری- ریاضی است. محدودیت منابع آب و توزیع نامتجانس آن در مناطق مختلف ایران سبب شده است که در مقایسه با بسیاری از کشورها، نسبت به پدیده تغییر اقلیم آسیپ پذیرتر باشد. در سال های اخیر با تدوین سناریوهای انتشار گازهای گلخانه ای توسط هیأت بین الدول تغییر اقلیم، مدل های گردش عمومی با فرضیات مختلف انتشار اجرا شده اند تا وضعیت اقلیمی دهه های آتی را پیش بینی کنند. داده های روزانه شبیه سازی شده برای آینده را می توان به عنوان ورودی مدل های هیدرولوژیکی لحاظ کرده و نتایج آن را در برنامه های بلندمدت توسعه منابع آب منظور نمود. این تحقیق شامل دو فاز اقلیمی و هیدرولوژی است. در فاز اقلیمی، داده های روزانه دمای حداقل، حداکثر، بارش و ساعات آفتابی ایستگاه سینوپتیک خرمّ آباد در دوره 2013-1983 با استفاده از مدل آماری lars-wg5.5شبیه سازی شد وپس از اطمینان از کارآیی این مدل در شبیه سازی پارامترهای هواشناسی مذکور در حوضه آبخیز رودخانه خرمّ آباد، جهت بررسی تاثیر پدیده تغییر اقلیم بر رواناب منطقه مورد مطالعه، داده های سناریوی a1b مدل hadcm3 در دوره 2040-2010 با مدل آماری lars-wg5.5 کوچک مقیاس گردید. در فاز هیدرولوژیکی، رواناب با استفاده از مدل هیدرولوژیکیswat شبیه سازی و پس از واسنجی (از1 ژانویه 2006 تا 30 آوریل 2009 با مقدار ضریب نش- ساتکلیف 83/0) و اعتبارسنجی این مدل (از 1 می 2009 تا 31 ژانویه 2010 با مقدار ضریب نش- ساتکلیف 87/0 (داده های دما و بارش خروجی مدل lars-wg5.5 به مدل swat وارد شده و تغییرات رواناب تغییر اقلیم در دوره های آتی نسبت به دوره پایه محاسبه گردید.

نسبت بارش یک روزه به بارش سالانه، معیاری برای شناسایی شدت بارش های روزانه است. در این پژوهش حداکثر داده¬های شدت بارش 24 ساعته از هشت ایستگاه زابل، زهک، زاهدان، خاش، سراوان، ایرانشهر، کنارک و چابهار در استان سیستان و بلوچستان مورد بررسی قرار گرفت. این داده ها از ایستگاه¬های سینوپتیک استان تهیه و مورد ارزیابی قرار گرفتند. ابتدا داده¬ها به نرم افزار hyfa و best fit وارد و به کمک توابع چگالی احتمال مختلف تحلیل فراوانی بارش روزانه انجام گردید. در این تحقیق برآورد پارامترها با استفاده از سه روش حداکثر درستنمایی، گشتاورها و گشتاورهای خطی مورد ارزیابی قرار گرفت و بهترین تابع توزیع برای هر ایستگاه با استفاده از آزمون¬های مربع کای و کلوموگروف- اسمیرنوف تعیین گردید. در این روش¬ها توزیع¬¬های مقادیر حدی تعمیم یافته، پیرسون نوع 3، لوگ پیرسون نوع 3، لجستیک تعمیم یافته، پارتو تعمیم یافته، لوگ نرمال 3 پارامتری و ویکبی 5 پارامتری مقایسه گردیدند. با توجه به اینکه در برخی ایستگاه¬ها چند توزیع به عنوان توزیع برتر با استفاده از آزمون¬های مربع کای و کلوموگروف- اسمیرنوف شناخته شد، انتخاب بهترین توزیع برای تحلیل فراوانی حداکثر شدت بارندگی روزانه در هرکدام از هشت ایستگاه سینوپتیک استان با استفاده از کمترین میانگین مربعات مجذور خطا صورت گرفت. در این پژوهش با استفاده از آزمون نکوئی برازش بهترین توزیع منطقه¬ای انتخاب گردید. بنابر این در نیمه شمالی استان توزیع-های لجستیک تعمیم یافته و مقادیر حدی تعمیم یافته به عنوان توزیع¬های منتخب شناخته شدند. نظر به اینکه مقدار آماره برای توزیع لجستیک تعمیم یافته کمتر است، این توزیع به عنوان توزیع منتخب در نیمه شمالی استان انتخاب گردید. در نیمه جنوبی استان نیز توزیع لجستیک تعمیم یافته به عنوان توزیع منتخب شناخته شد. تابع توزیع لجستیک تعمیم یافته برای هر دو نیمه شمالی و نیمه جنوبی استان به عنوان بهترین توزیع منطقه¬ای شناخته شد و پارامترهای توزیع منتخب، چندک¬ها و در نهایت حداکثر بارش 24 ساعته با دوره¬های بازگشت برای هر ایستگاه بدست آمدند.

برنامه ریزی شناخته شده به عنوان آبیاری دقیق به منظور اعمال آب با مقدار و تقویم زمانی بهینه هنوز در مراحل توسعه قرار دارد و نیاز به تحقیقات زیادی برای امکان سنجی کاربرد آن وجود دارد. این پایان نامه به عنوان یکی از اولویت های پژوهشی سازمان جهاد کشاورزی استان فارس در مزارع منطقه میان جنگل فسا در طول سال زراعی 93-1392 به اجرا درآمد. هدف این پژوهش مقایسه تعداد دفعات آبیاری، میزان آب کاربردی در مزرعه، راندمان کاربرد و تعیین عملکرد در واحد سطح در دو روش آبیاری دقیق و آبیاری سنتی کشاورزان منطقه می باشد. در این طرح پژوهشی هر دو روش آبیاری در قالب طرح آماری کاملا تصادفی در سه مزرعه یک هکتاری با شرایط نسبتا مشابه برای کشت محصولات غالب الگوی کشت منطقه شامل گندم، ذرت دانه ای و گوجه فرنگی مورد بررسی قرار گرفتند. در روش آبیاری دقیق براساس نسبت تبخیر و تعرق استاندارد روزانه این سه گیاه به تبخیر و تعرق استاندارد زیتون در سند ملی آب در دشت فسا و اصلاح نیاز آبی این سه گیاه توسط اندازه گیری های روزانه تبخیر و تعرق توسط سیستم آبیاری هوشمند یک باغ زیتون در منطقه میان جنگل و با لحاظ شوری و تغییرات رطوبتی خاک توسط مدل cropwat تقویم آبیاری بهینه تعیین گردید. با توجه به همروند بودن، عدم وجود اختلاف معنی دار و خطای پایین شبیه سازی مدت زمان آبیاری مدل آبیاری سطحی sirmod براساس اندازه گیری های دقیق مزرعه ای و تعیین ضرایب معادله نفوذ براساس روش پیشروی دو نقطه ای در برابر زمان های قطع خودکار سیستم هوشمند طی هفت آبیاری یک باغ زیتون منطقه از شبیه سازی این مدل در روش آبیاری دقیق برای تعیین مدت زمان قطع عملیات آبیاری در هر زیر واحد مزارع استفاده گردید. پس از انجام آبیاری ها مطابق تقویم هر دو روش، متوسط راندمان کاربرد طراحی شده آبیاری دقیق گندم مقدار مطلوب 74/7% است که 2/3 برابر راندمان کاربرد شبیه سازی شده روش سنتی کشاورزان و 23/7% بیشتر از راندمان هدف سند ملی آب برای دشت فسا (51%) می باشد. متوسط راندمان کاربرد طراحی شده آبیاری دقیق ذرت 52/3% است که 1/8 برابر راندمان کاربرد شبیه سازی شده روش سنتی کشاورزان و 1/3% بیشتر از راندمان هدف سند ملی آب می باشد. متوسط راندمان کاربرد طراحی شده آبیاری دقیق گوجه فرنگی نیز 62/6% است که 2/1 برابر راندمان کاربرد شبیه سازی شده روش سنتی کشاورزان و 11/6% بیشتر از راندمان هدف سند ملی آب می باشد. رشد 1/7 برابری متوسط کارایی مصرف آب آبیاری، کاهش 56/6% میزان متوسط مصرف آب آبیاری در هر هکتار و افزایش 1/16% متوسط عملکرد اقتصادی گندم، رشد 70/7% متوسط کارایی مصرف آب آبیاری، کاهش 26/5% میزان متوسط مصرف آب آبیاری در هر هکتار و افزایش 24/8% متوسط عملکرد اقتصادی ذرت دانه ای، رشد 1/1 برابری متوسط کارایی مصرف آب آبیاری، کاهش 36% میزان متوسط مصرف آب آبیاری در هر هکتار و افزایش 33/5% متوسط عملکرد اقتصادی گوجه فرنگی دلیل روشن موفقیت روش آبیاری دقیق با تعیین تقویم بهینه آبیاری و شبیه سازی مدت زمان آبیاری در حل دو مشکل اساسی کشاورزی ایران یعنی افزایش راندمان کاربرد و کارایی مصرف آب آبیاری می باشد. لذا آبیاری دقیق چشم انداز مثبت و امید بخشی را در کاهش استحصال آب از منابع زیرزمینی، افزایش عملکرد در واحد سطح و در نتیجه سودآوری اقتصادی پیش روی کشاورزان منطقه میان جنگل فسا قرار داده است.

امروزه در دنیا، آب و منابع آب، یکی از پایه های اصلی توسعه پایدار به شمار می رود. تغییر و تحول کمی و کیفی منابع آب تحت تأثیر فعالیت های مختلف در هر حوضه هیدرولوژیکی رخ می دهد که با توجه به محدودیت منابع آب، جلوگیری از آن بسیار مهم و حیاتی می باشد. در زمینه تبخیر از تشتک مدل های زیادی ارائه شده است که بیشتر این مدل ها نیازمند پارامترهای ورودی هستند که یا دسترسی به آنها مشکل است و یا اندازه گیری آنها محتاج صرف هزینه و زمان زیادی می باشد. در این تحقیق از دو مدل، شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون خطی جهت برآورد تبخیراز تشتک در ایستگاه¬های زابل، زهک، زاهدان، خاش، ایرانشهر، چابهار و سراوان بصورت روزانه استفاده شده است. در این مطالعه بهترین ترکیب برای ورودی شبکه برای هر هفت ایستگاه بطور یکسان میانگین دما، میانگین رطوبت نسبی، سرعت باد، ساعات آفتابی می باشد. پس از اجرای برنامه مذکور نتایج تحلیل آماری ann برای ایستگاه زابل r2= 0.87، rmse= 2.55، و mae= 1.25 نتایج تحلیل آماری رگرسیون ایستگاه زابل r2= 0.82، rmse= 2.55، و mae= 1.25 برای ایستگاه زهک نتایح مدل ann و رگرسیون خطی به ترتیب r2= 0.95، rmse= 1.2، و mae= 0.84 ، r2= 0.95، rmse= 2.6، و mae= 2.46 برای ایستگاه زاهدان نتایح مدل ann و رگرسیون خطی به ترتیب r2= 0.68، rmse= 1.55، و mae= 1.2 ، r2= 0.68، rmse= 4.77، و mae= 4.53برای ایستگاه خاش نتایح مدل ann و رگرسیون خطی به ترتیب r2= 0.45، rmse= 1.1، و mae= 0.82 ، r2= 0.21، rmse= 3.56، و mae= 3.18 برای ایستگاه ایرانشهر نتایح مدل ann و رگرسیون خطی به ترتیب r2= 0.85، rmse= 1.2، و mae= 0.82 ، r2= 0.82، rmse= 2.71، و mae= 2.6 برای ایستگاه چابهار نتایح مدل ann و رگرسیون خطی به ترتیب r2= 0.75، rmse= 1.45، و mae= 1.1 ، r2= 0.72، rmse= 3.1، و mae= 2.9و ایستگاه چابهار نتایح مدل ann و رگرسیون خطی به ترتیب r2= 0.55، rmse= 1.66، و mae= 1.24 ، r2= 0.32، rmse= 2.33، و mae= 2.12نتایج در این هفت ایستگاه نشان از برتری بهتر مدل شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی فرآیند تبخیر از تشتک نسبت به رگرسیون خطی می باشد.