حفاظت منابع آب و خاک (علمی - پژوهشی): 50 (2)

دسترسی آزاد مقاله

1 - تأثیر کوتاه مدت کمپوست بستر قارچ بر مقاومت فروروی، توزیع اندازه خاکدانه‌ها و پایداری آن‌ها در خاک‌هایی با بافت متفاوت
چیمن مهدی‌زاده حسین بیات

10.30495/wsrcj.2023.71436.11348

سابقه و هدف: در میان روش‌های مختلفی که برای حل مشکلات تراکم و به تبع آن افزایش مقاومت فروروی و کاهش حاصلخیزی خاک اعمال می‌شود، افزودن مواد آلی به خاک از جایگاه مهمی برخوردار است. کمپوست بستر قارچ خوراکی دارای بسیاری از ویژگی‌های مورد نیاز برای افزایش محصولات کشاورزی ارگ چکیده کامل

سابقه و هدف: در میان روش‌های مختلفی که برای حل مشکلات تراکم و به تبع آن افزایش مقاومت فروروی و کاهش حاصلخیزی خاک اعمال می‌شود، افزودن مواد آلی به خاک از جایگاه مهمی برخوردار است. کمپوست بستر قارچ خوراکی دارای بسیاری از ویژگی‌های مورد نیاز برای افزایش محصولات کشاورزی ارگانیک و مدیریت محیط زیست است. با توجه به اینکه مواد تشکیل دهنده کمپوست بستر قارچ (شامل خاک سنگین، خاک سبک، خاک ریشه، کاه و کلش گندم، سنگ آهک و کود مرغی) متفاوت از انواع دیگر مواد آلی می باشد، انجام تحقیقات جدید برای بررسی تأثیر آن بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک ضروری است. علی‌رغم اینکه بافت‌های مختلف رفتارهای متفاوتی دارند، با این وجود تأثیر کمپوست بستر قارچ بر مقاومت فروروی، جرم خاکدانه های ریز و درشت در بافت‌های متفاوت کمتر مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین هدف از انجام این تحقیق بررسی تأثیر کوتاه مدت کمپوست بستر قارچ بر مقاومت فروروی، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها، توزیع اندازه خاک‌دانه‌ها و ماده آلی در سه نوع خاک بود.مواد و روش: آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورها شامل بافت خاک در سه سطح (لوم شنی، لوم و رسی) و درصد وزنی کمپوست بستر قارچ در سه سطح (صفر، 3 و 6 درصد) بود. تیمارها اعمال و نمونه‌ها به مدت 120 روز در دوره انکوباسیون قرار گرفتند و در این دوره با آب شهری مرتب هر ماه 1 بار اشباع (اشباع شدن از بالا) و خشک شدند تا شرایط مزرعه شبیه‌سازی گردد. در پایان دوره انکوباسیون، نمونه‌برداری از ظروف به صورت دست‌خورده و دست نخورده توسط سیلندر های استیل با قطر 5 سانتی متر و ارتفاع 5/4 سانتی متر انجام شد. اندازه گیری مقاومت فروروی توسط فروسنج میکرو روی نمونه های دست‌نخورده در مکش ماتریک 3/0 بار صورت گرفت. ماده آلی، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها و توزیع اندازه خاکدانه‌ها اندازه‌گیری شد.یافته ها: نتایج نشان داد که استفاده از سطح 6 درصد کمپوست بستر قارچ در خاک لوم شنی به علت برهمکنش بین ترکیبات موجود در کمپوست و ایجاد خاکدانه های پایدار موجب کاهش مقاومت فروروی نسبت به سطح 3 درصد و شاهد گردید. همپنین نتایج نشان داد که بیش ترین مقدار تغییرات در ماده آلی و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها در سطح 6 درصد، در بافت لوم مشاهده شد. هم چنین جرم خاکدانه ها در کلاس های 8-4 و 4-2 میلی متر، در خاک های مورد مطالعه به ترتیب لوم بیشتر از لوم شنی و لوم شنی بیشتر از رسی بود، که تفاوت همه آن ها معنی دار شد. به کار بردن کمپوست بستر قارچ در سطح 3 و 6 درصد در بافت لومی موجب افزایش معنی دار جرم خاکدانه ها ی 5-1/0 و 5/0-25/0 میلی متر نسبت به شاهد شد. خاکدانه های مذکور در خاک لوم شنی و رسی در سطوح مختلف تفاوت معنی داری را نشان ندادند. با افزایش سطوح کاربرد کمپوست بستر قارچ در خاک‌های مختلف، ماده آلی در دامنه 27 تا 66 درصد، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها در دامنه 16تا 5/34 درصد، جرم خاکدانه های 1-5/0 میلی متر در دامنه 4 تا 5/117 درصد و جرم خاکدانه های 5/0-25/0 میلی متر در دامنه 4 تا 170 درصد افزایش یافت. نتیجه گیری: این کمپوست متفاوت از سایر اصلاح کننده ها می باشد و می تواند در بافت های متفاوت مکانیسم تاثیر متفاوتی داشته باشد. به این صورت که افزودن همزمان آهک، رس و ماده آلی (از طریق کمپوست) به خاک های با بافت متفاوت باعث بروز واکنش های تبادل کاتیونی در خاک می شود. آهک به عنوان یکی از اصلی ترین افزودنی هایی که توانایی بهبود رفتار خاک های ریز دانه را دارد از دیر باز مورد توجه قرار داشته است. به این صورت که در خاک رس و لوم برهمکنش بین آهک و رس با ماده آلی با تشکیل پل های کاتیونی نقش مهمی به عنوان عوامل تجمع خاک ایفا می کنند. در خاک لوم شنی به علت کم بودن ماده آلی و ساختمان ضعیف، استفاده از آهک و گچ مستقیما مقاومت خاک را بهبود می دهد. لذا استفاده از کمپوست بستر قارچ در اراضی کشاورزی جهت اصلاح ساختمان خاک مفید است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

2 - کاربرد مدل هیبریدی شبکه‌های عصبی مصنوعی و الگوریتم کرم شب‌تاب برای پیش‌بینی مقدار جامدات محلول در آب رودخانه
فرحناز سبزواری بهروز یعقوبی سعید شعبانلو

10.30495/wsrcj.2023.71849.11356

زمینه و هدف: برآورد و پیش بینی پارامتر های کیفی در کنار پارامتر های کمی آب در طول رودخانه یکـی از مولفـه‌ های ی است که در تصمیم‌گیری‌ های مدیریتی صحیح بایستی به‌دقـت شـبیه‌سـازی شـده و تخمین زده شود. اکثر مـدل های مربوط به برآورد پارامتر های کیفی نیازمند پارامتر های ور چکیده کامل

زمینه و هدف: برآورد و پیش بینی پارامتر های کیفی در کنار پارامتر های کمی آب در طول رودخانه یکـی از مولفـه‌ های ی است که در تصمیم‌گیری‌ های مدیریتی صحیح بایستی به‌دقـت شـبیه‌سـازی شـده و تخمین زده شود. اکثر مـدل های مربوط به برآورد پارامتر های کیفی نیازمند پارامتر های ورودی بسیار زیادی هستند که یـا دسترسـی بـه آن ها مشکل است و یا تعیین آن ها نیازمند صرف هزینه و زمان زیادی است. بنابراین استفاده از مدل‌ های داده‌محور در این زمینه برای صرفه‌جویی در زمان و هزینه گسترش یافت ها ست.روش پژوهش: در این مقاله کاربرد شبکه های عصبی مصنوعی و ترکیب آن با الگوریتم کرم شب تاب جهت پیش بینی مقدار جامدات محلول در آب (TDS) در رودخانه گاوه رود واقع در ایران کرمانشاه مورد آموزش و صحت سنجی قرار می گیرد. برای این منظور از داده های کیفیت آب ایستگاه هیدرو متری در بالادست سد مخزنی گاوشان برای بازه آماری (1389-1370) استفاده گردید. براساس ورودی های مختلف، شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه (MLP) و ترکیب آن با الگوریتم کرم شب تاب مورد آزمون قرار گرفت. بهترین الگوی ورودی ها ، تعداد لایه پن ها ن و تعداد نرون های هر لایه در شبکه عصبی مصنوعی مشخص گردید. داده های ورودی به مدل‌ ها شامل دبی (Q)، سدیم(Na)، منیزیم (Mg)، کلسیم (Ca)، سولفات (So4)، کلرید (Cl)، بی کربنات (Ho3)، هدایت الکتریکی (EC) و جامدات محلول رودخانه در بازه زمانی قبل (TDSt-1) و داده های خروجی جامدات محلول آب (TDS) می باشد. تعداد لایه‌ های پن ها ن برابر یک و تعداد نرون‌ های لایه پن ها ن برابر نه بدست آمد، همچنین تابع شبکه عصبی در این مطالعه نوع آبشاری در نظر گرفته شد و نتایج با روش ترکیب شبکه‌ های عصبی مصنوعی با الگوریتم کرم شب تاب مقایسه گردید.یافته‌ ها : باتوجه به این خروجی های مدل با داده های مشاهده شده با استفاده از معیار های برآورد خطا مقایسه شد؛ در این راستا مقادیرشاخص های ارزیابی خطا مورد استفاده شاخص مربعات خطا به انحراف معیار استاندارد مشاهداتی (RSR)، رابطه ناش ساتکلیف (NSC)، ضریب همبستگی (R) و ریشه میانگین مربعات خط (MSE) برای شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب 154/0، 976/0، 989/0 و 27/25 و در حالت ترکیب شبکه عصبی با الگوریتم کرم شب تاب نیز به ترتیب 129/0، 983/0، 992/0 و 8/17 بدست آمد.نتایج: لذا عملکرد روش هیبریدی شبکه های عصبی مصنوعی با استفاده از الگوریتم کرم شب تاب در پیش بینی TDS مناسب‌تر از تکنیک شبکه های عصبی مصنوعی است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

3 - اثر رطوبت اولیه و بافت خاک بر برخی ویژگی‌های فرآیند گلخرابی در خاک‌های شالیزاری
علی طالب‌پور نادر پیرمرادیان محمدرضا یزدانی محمدرضا علیزاده

10.30495/wsrcj.2023.72277.11363

زمینه و هدف: فرآیند گلخرابی بخشی از عملیات آماده‌سازی زمین در کشت نشایی برنج است. به عبارتی، گلخرابی یک روش مهم مدیریت خاک است که به منظور بر هم زدن ساختمان لایه سطحی خاک و مهیا شدن زمین برای نشاء برنج انجام می‌شود. به‌طور معمول در این فرآیند، خاک غرقاب شده و عملیات خاک چکیده کامل

زمینه و هدف: فرآیند گلخرابی بخشی از عملیات آماده‌سازی زمین در کشت نشایی برنج است. به عبارتی، گلخرابی یک روش مهم مدیریت خاک است که به منظور بر هم زدن ساختمان لایه سطحی خاک و مهیا شدن زمین برای نشاء برنج انجام می‌شود. به‌طور معمول در این فرآیند، خاک غرقاب شده و عملیات خاک‌ورزی بر روی آن انجام می‌شود. بافت خاک و شرایط رطوبتی خاک پیش از غرقاب شدن، از عوامل اثرگذار بر فرآیند گلخرابی است. از این‌رو، این پژوهش به‌منظور مطالعه اثر رطوبت اولیه و بافت خاک بر برخی ویژگی‌های فرآیند گلخرابی خاک‌های شالیزاری در استان گیلان انجام شد. روش پژوهش: آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. سه بافت خاک (سیلت، رس سیلتی و رسی) شالیزاری در چهار سطح رطوبت اولیه (85، 90، 95 و 100 درصد درجه اشباع) تحت فرآیند گلخرابی قرار گرفت. پس از آماده‌سازی نمونه‌های خاک، برای اعمال گلخرابی از یک پنل آزمایشگاهی استفاده شد. طی فرآیند گلخرابی و پس از آن، مقدار آب خالص مصرفی، عمق آب جمع شده روی خاک دو و شش روز پس از گلخرابی، تورم خاک در پایان عملیات، عمق نشست خاک پس از دو، چهار و شش روز و عمق نهایی خاک اندازه‌گیری شد. تحلیل آماری اثر تیمارهای آزمایشی بر صفات اندازه‌گیری شده و مقایسه میانگین آنها با روش LSD با استفاده از نرم‌افزار SPSS 23 انجام شد. محاسبات و رسم نمودارها با استفاده از نرم افزار EXCEL انجام شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که اثر مستقل رطوبت اولیه خاک و نیز بافت خاک بر تمام ویژگی‌های اندازه‌گیری شده به ‌جز عمق نشست خاک پس از شش روز در سطح آماری یک درصد معنی دار بوده است. با افزایش رطوبت اولیه خاک، مقدار آب خالص مصرفی و عمق نهایی خاک در فرآیند گلخرابی روند کاهشی داشته و دیگر پارامترهای اندازه‌گیری شده دارای روند افزایشی بودند. از طرفی، اثر بافت خاک بر آب خالص مصرفی، آب جمع شده روی خاک دو و شش روز پس از گلخرابی، تورم خاک در پایان عملیات، عمق نشست خاک پس از دو و چهار روز و عمق نهایی خاک در سطح آماری یک درصد معنی دار بوده است. اثر متقابل رطوبت اولیه و بافت خاک بر تورم خاک در پایان عملیات و عمق نهایی خاک در سطح آماری یک درصد و بر عمق آب جمع شده روی خاک دو روز پس از گلخرابی و عمق نشست خاک پس از دو روز در سطح آماری پنج درصد معنی‌دار بود. با افزایش رطوبت اولیه خاک از 85 درصد به 100 درصد اشباع، میزان آب مصرفی برای فرایند گلخرابی 61 درصد کاهش یافت. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج، ویژگی‌های فرآیند گلخرابی متاثر از رطوبت اولیه و بافت خاک است. از این‌رو، نتایج این پژوهش می‌تواند در مدیریت زراعی اراضی شالیزاری استان گیلان مورد استفاده قرار گیرد. با افزایش میزان رس خاک، پارامترهای اندازه‌گیری شده شامل مقدار آب خالص مصرفی، عمق آب جمع شده روی خاک دو و شش روز پس از گلخرابی، تورم خاک در پایان عملیات، عمق نشست خاک پس از دو، چهار و شش روز و عمق نهایی خاک افزایش یافت. دامنه تغییرات آب خالص مصرفی در فرآیند گلخرابی برای تیمارهای آزمایش بین 31 تا 114 میلی‌متر متغیر بوده و کمترین آن در بافت خاک سیلتی با 20 درصد رس و تیمار رطوبت اولیه 100 درصد درجه اشباع به‌دست آمد. نتایج برآورد آب مصرفی در فرآیند گلخرابی و ارتباط آن با رطوبت اولیه و درصد رس خاک می‌تواند در مدیریت تقویم زراعی و تنظیم برنامه رها‌سازی آب در شبکه آبیاری سفیدرود برای اراضی شالیزاری، با توجه به رخدادهای بارش در ابتدای فصل آبیاری و با هدف کاهش آب مصرفی مورد استفاده قرار گیرد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

4 - ارزیابی عملکرد مدل بارش رواناب در شبیه‌سازی هیدروگراف سیلاب فروردین ماه 1398؛ مطالعه موردی حوضه آبریز کرخه
نجمه فولادی احمد شرافتی طیب رضیئی

10.30495/wsrcj.2023.72690.11367

زمینه و هدف: بارش‌های سنگین و پیاپی در ابتدای سال 1398 به بروز سیلاب‌های شدید در بخش‌های وسیعی از کشور به ویژه در حوضه کرخه منجر شد که با خسارت‌های بسیاری همراه بود. میانگین بارش در حوضه سد کرخه در رویداد بارش 4 تا 7 فروردین 1398 در حدود 87 میلی متر و در رویداد بارش 11 چکیده کامل

زمینه و هدف: بارش‌های سنگین و پیاپی در ابتدای سال 1398 به بروز سیلاب‌های شدید در بخش‌های وسیعی از کشور به ویژه در حوضه کرخه منجر شد که با خسارت‌های بسیاری همراه بود. میانگین بارش در حوضه سد کرخه در رویداد بارش 4 تا 7 فروردین 1398 در حدود 87 میلی متر و در رویداد بارش 11 تا 17 فروردین ماه 1398 نزدیک به 108 میلی متر گزارش شده است. در مدیریت سیلاب توسط مخزن، برآورد دبی پیک و هیدروگراف سیل به منظور پیش‌بینی رفتار هیدرولوژیک حوضه اجتناب‌ناپذیر است. مدل‌های بارش- رواناب که برای شبیه‌سازی هیدروگراف سیلاب به کار برده می‌شوند یکی از روش‌های برآورد رواناب و ابزار مناسبی برای بررسی و ارزیابی فرایندهای هیدرولوژیک، منابع آب و مدیریت سیلاب به شمار می‌روند.روش پژوهش: از آنجایی‌که برآورد دبی پیک و هیدروگراف سیل به منظور پیش‌بینی رفتار هیدرولوژیک حوضه و اخذ تدابیر لازم برای کاهش خطر سیلاب از اهمیت زیادی برخوردار است؛ در این پژوهش، ضمن استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) از مدل HEC-HMS برای شبیه‌سازی فرایند بارش رواناب رویدادهای بارشی دوره زمانی 1386 تا 1398 در حوضه آبریز کرخه استفاده شده است. برای این منظور، با استفاده از توانمندی مدل HEC-HMS و داده‌های ایستگاه‌های هیدرومتری و آب و هواشناسی پراکنده در سطح حوضه به برآورد حجم و دبی پیک سیلاب‌ها در دوره زمانی یاد شده اقدام گردید. به دلیل شروع آبگیری سد سیمره در حوضه مذکور از سال 1392، دو مدل حوضه مجزا توسعه داده شده و برای اجرای مدل، 11رویداد سیلاب استخراج و سپس پارامترهای مدل براساس 6 هیدروگراف مشاهداتی واسنجی و براساس 5 هیدروگراف دیگر ارزیابی شد. در فرایند ساخت مدل حوضه از روش شماره منحنی SCS برای محاسبه تلفات رواناب حوضه و تبدیل بارش به رواناب، از روش هیدروگراف واحد کلارک و روش جریان بازگشتی برای محاسبه جریان پایه، از روش ماسکینگام برای روندیابی هیدرولوژیک و از روش میانگین وزنی برای تحلیل مکانی داده‌های بارندگی استفاده شد.یافته‌ها: مقایسه نتایج اولیه شبیه‌سازی مدل یاد شده با مقادیر مشاهداتی در خروجی حوضه و برخی از ایستگاه‌های هیدرومتری منتخب حوضه (9 زیرحوضه) مذکور نشان داد که مدل هیدروگراف جریان را بیشتر برآورد می‌کند. از این رو، با استفاده از تابع هدف مجموع مجذور باقی مانده، پارامترهای حوضه (CN، زمان تمرکز، ضریب ذخیره، جذب اولیه و ثابت بازگشتی) مورد واسنجی قرار گرفتند. پس از واسنجی پارامترها، نتایج حاکی از انطباق مناسب هیدروگراف‌های محاسباتی با مشاهداتی در سدهای کرخه و سیمره و برخی از ایستگاه‌های منتخب بودند؛ اما در برخی از نقاط مد نظر هیدروگراف‌های محاسباتی کمتر برآورد شدند. در ادامه، برای بررسی صحت و تایید نتایج، مدل به کمک 5 واقعه بارش جدید اعتبارسنجی شد. همچنین برای ارزیابی کارایی مدل مورد استفاده در این مرحله از آماره‌های ضریب همبستگی، ناش ساتکلیف و ضریب واریانس شبیه‌سازی شده استفاده شد.نتایج: مقایسه نتایج مدل با مقادیر مشاهداتی سیلاب (دبی اوج) با استفاده از ضریب همبستگی (R2) نشان داد که برای زیر حوضه‌های 5، 2، 7 و 1 تطابق نسبتا خوبی برقرار است (به ترتیب، 92/0، 73/0، 73/0 و 70/0). همچنین، مقادیر شاخص کارایی مدل در مرحله اعتبارسنجی برای شاخص‌های ناش- ساتکلیف (99/0- 33/0) و ضریب واریانس شبیه‌سازی (73/0-0) برای نقاط منتخب زیرحوضه‌های 9، 6، 5، 1 و 8 مطلوب بوده و مدل HEC-HMS به طور نسبی می‌تواند برآورد قابل پذیرشی از هیدروگراف سیلاب ارایه دهد و از این رو می‌توان نحوه شکل گیری رویدادهای سیلابی حوضه آبریز کرخه را به خوبی تحلیل نمود. همچنین، تحلیل حساسیت پارامترهای مدل نشان داد که پارامتر شماره منحنی(CN) نسبت به سایر پارامترهای حوضه تاثیر بیشتری بر تغییرات تابع هدف دارند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

5 - بررسی انتشار آلودگی در محیط متخلخل آبخوان بابل با استفاده ازمدل‌های MODFLOW وMODPATH
یاسر قندهاری علیرضا زمانی نوری بابک امین نژاد

10.30495/wsrcj.2023.72853.11370

زمینه و هدف: با توجه به افت شدید آب های زیرزمینی دشت های کشور به دنبال برداشت بی رویه از آنها برای مصارف کشاورزی، مدیران به دنبال راهکارهای مدیریت و احیا سفره های آب زیرزمینی هستند. یکی از راهکارهای جبران افت سطح آب زیرزمینی که خود از موثرترین عوامل نابودی ظرفیت تغذیه و چکیده کامل

زمینه و هدف: با توجه به افت شدید آب های زیرزمینی دشت های کشور به دنبال برداشت بی رویه از آنها برای مصارف کشاورزی، مدیران به دنبال راهکارهای مدیریت و احیا سفره های آب زیرزمینی هستند. یکی از راهکارهای جبران افت سطح آب زیرزمینی که خود از موثرترین عوامل نابودی ظرفیت تغذیه و افزایش کیفیت در پهنه آب زیرزمینی است، سناریوهای کاهش برداشت از چاه های کشاورزی و تهیه طرح های ممنوعیت با کمترین عدم قطعیت براساس حساسیت ناحیه ای به آلودگی است. هدف از این تحقیق پیش-بینی شرایط انتشار جریان و آلودگی منطقه بر اساس مدل های عددی است. شبکه تراز و جهت جریان آب زیرزمینی دشت با استفاده از نرم افزار MODFLOW در یک دوره بلند مدت و توسعه مدل پیش بینی با استفاده از عملیات واسنجی و صحت سنجی بر دوره پایه مطالعاتی انجام شود تا بتوان به اجرای سناریوهای پیش بینی از طریق اعمال محدودیت و کاهش برداشت بر منابع بهره برداری آبخوان، و مشخصاً چاه های کشاورزی، تا مرحله استخراج هیدروگراف پایدار دشت دست یافت.روش پژوهش: این تحقیق با هدف تخمین و پیش بینی وضعیت آلودگی رخ داده در سایت آلودگی شهری، با استفاده از برنامه های رایانه ای MODFLOW و MODPATH در نرم افزار GMS انجام شد. برای رسیدن به این هدف در مرحله اول، مدل عددی جریان آبخوان بوسیله کد MODFLOW تهیه و کالیبره گردید. سپس کد MODPATH برای ردیابی ذرات آلوده به روش پیشرو در حالت ماندگار مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله دوم، تاثیر سناریوی افزایش و کاهش پمپاژ از چاه های بهره برداری بر زمان سیر، طول مسیر و ناحیه گیرش ذرات شیرابه منتهی به آنها به روش پسرو پیش بینی و ارزیابی شد. در مرحله سوم، ردیابی ذرات منتهی به چاه-های نمونه برداری کیفی در دشت به روش پسرو در حالت ماندگار پیش بینی و ارزیابی شد.یافته‌ها: مدل جریان آب زیرمینی با توجه به رویکرد خودکار واسنجی و صحت سنجی، کمترین انحراف آماری را بر روی پارامترهای بهینه سازی ایجاد نمود. همچنین مدل کیفیت انتقال ذرات بر روی مدل پیش بینی جریان آب های زیرزمینی به درستی اجرا شد. در آبخوان بابل، محدوده دفن پسماند در حیطه خارج از آبخوان تعیین شده، اشباع است. مشاهده شد، با تنظیم پارامترهای شبیه سازی انتقال ذرات ابر آلودگی پسماند، تخمینی از غلظت به مرزهای تراوا و شبکه آبراهه ای اطلاق گردید. به این معنی که در شبیه سازی انتقال ذرات، در اینجا منبع گسترش آلودگی، شبکه آبراهه ای و مرزهای تراوایی است که مستقیماً در دوره های بارندگی و بخصوص طغیان های سیلابی، از آلودگی متاثر خواهند بود. حد غلظت به صورت ارقام متغیر بر پایه تغذیه و بارش در محدوده و برابر با آستانه پایدار اولیه مورد تحقیق (لندفیل) به مدل داده شد. بر اساس نمودار تجمعی غلظت خروجی از مرزهای تراوا و مسیل جریان در ناحیه جنوب شرقی نیز روند تغییرات نمودار غلظت ابر آلودگی، در مدل سازی کیفی دشت نشان می دهد که در دوره پیش بینی، افزایش غلظت به شکل خطی بالا خواهد رفت. با توجه به اینکه محل قرارگیری دفع پساب در محدوده خارج از دشت می باشد، سرعت افزایش آلودگی تا دوره پایانی شبیه سازی ابتدایی چندان بالا نبوده است. با این حال، علت بالا رفتن حجم انباشت غلظت را می توان به وجود مرزهای تراوا و افت شدید آب های زیرزمینی در این ناحیه ربط داد. به عبارتی دیگر، با پایین رفتن بیش از اندازه تراز آب زیرزمینی در محدوده اشباع دشت، جهت جریان به سمت آبخوان با سرعت بالاتری حجم آب آلوده را منتقل خواهد کرد.نتایج: چنانچه وضعیت برداشت های آب‌های زیرزمینی به همین صورت ادامه یابد، علاوه بر کاسته شدن از ذخایر آب‌های زیرزمینی دشت، کیفیت ذخایر آب باقیمانده نیز کمتر خواهد شد. این امر موجب بروز مشکلات جدی تر در وضعیت کشاورزی منطقه می شود. نتایج اجرای مدل کمی و کیفی به منظور بررسی نفوذ آب آلوده لندفیل بر پایه تراکم آلودگی، نشان داد با احتمال بالا نفوذ ذرات آلوده از سمت دیواره جنوبی به سمت آبخوان در دوره های بارش رخدادی که جریان به صورت تصادفی و در مسیل ها جاری می شود و سپس گسترش تا دریا عملا به دلیل افت تراز آب دریای خزر رخ خواهد داد. نفوذ آب در نواحی شرقی محتمل تر از نواحی غربی است. دلیل انتخاب انتشار آلودگی محل دفع پسماند شرقی به جهت نمایش انباشت ذرات آلوده و پس زدگی از دریا نیز همین بود ه است. پیشنهاد می شود تا در حوزه سیاست گذاری، به منظور کنترل بحران شیرابه دشت، بسترسازی مناسب و دیواربندی محدوده انباشت زباله بر اساس جهت جریان اعمال شود. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

6 - تاثیر تغییر کاربری باغات بادام دشت سامان استان چهارمحال و بختیاری به اراضی زراعی بر برخی شاخص‌های فیزیکی و شیمیایی کیفیت خاک
کامران پروانک

10.30495/wsrcj.2023.72921.11371

زمینه و هدف: در سالیان اخیر برخی از کشاورزان دشت سامان استان چهارمحال و بختیاری برای تامین غذا و علوفه بیش‌تر باغات بادام این منطقه را به اراضی زراعی و مرتعی تغییر کاربری داده‌اند. از آنجایی که این فعالیت‌ها عمدتاً بدون داشتن شناخت کافی از محیط خاک انجام می‌گیرد، میتوا چکیده کامل

زمینه و هدف: در سالیان اخیر برخی از کشاورزان دشت سامان استان چهارمحال و بختیاری برای تامین غذا و علوفه بیش‌تر باغات بادام این منطقه را به اراضی زراعی و مرتعی تغییر کاربری داده‌اند. از آنجایی که این فعالیت‌ها عمدتاً بدون داشتن شناخت کافی از محیط خاک انجام می‌گیرد، میتواند تهدید جدی در جهت کاهش کیفیت خاک ‌باشد. بنابراین، مطالعه در زمینه اثر مدیریت‌های متفاوت روی ویژگی‌های مختلف خاک و در جهت مدیریت پایدار منابع خاک اهمیت فراوانی دارد. در این پژوهش اثر تغییر کاربری اراضی در این عرصه‌ها بر برخی شاخص‌های فیزیکی و شیمیایی کیفیت خاک مورد بررسی قرار گرفت.روش پژوهش: به‌منظور بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر برخی شاخص‌های فیزیکی و شیمیایی کیفیت خاک، سه سیستم کاربری اراضی شامل باغ بادام دائمی، مرتع دائمی و باغ بادام تبدیل شده به زمین زراعی از اراضی دشت سامان انتخاب گردید. از هر کدام از سه سیستم کاربری مورد نظر 15 نمونه خاک (در مجموع 45 نمونه) از عمق صفر تا 30 سانتی‌متری به‌صورت شبکه‌های منظم (متری30×30) نمونه‌برداری شد. برخی پارمترهای فیزیکی و شیمیایی نمونه خاک‌های عرصه‌های مورد مطالعه مطابق روش‌های استاندارد اندازه‌گیری شد. پس از جمع‌آوری و ثبت داده‌ها در محیط Excel، آنالیز واریانس یک طرفه داده‌ها (ANOVA) با استفاده از نرم افزار SPSS18 و مقایسه میانگین&lrm;ها نیز بر اساس آزمون LSD در سطح احتمال 1 درصد انجام شد.یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد، تغییر کاربری اراضی (تبدیل باغ بادام به زمین زراعی) تاثیر معنی‌داری در سطح احتمال 1 درصد بر شاخص‌های فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه ایجاد کرد. تغییر کاربری اراضی باعث تغییر بافت خاک سطحی عرصه‌های مطالعاتی نشد. بافت خاک هر سه سیستم مطالعاتی تقریباً یکسان (لوم رسی متمایل به لوم رسی شنی) بود. براساس نتایج مقایسه میانگین‌ها، در اثر تبدیل باغ بادام به زمین زراعی مقادیر تخلخل کل، میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها، سرعت نفوذ پایه و کربن آلی خاک به‌طور معنی‌داری در سطح احتمال 1 درصد به‌ترتیب کاهشی برابر12%، 56%، 50% و54 درصد و مقادیر جرم مخصوص ظاهری خاک، pH، هدایت الکتریکی و درصد آهک خاک افزایشی برابر10%، 5%، 44% و 18 درصد را نشان داد. در این تحقیق حفاظت اراضی مرتعی و جایگزینی گیاهان مرتعی باعث بهبود و افزایش معنی‌دار مقادیر میانگین کربن آلی خاک، تخلخل کل، پایداری خاکدنه‌ها و سرعت نفوذ پایه به‌ترتیب تا 48%، 14%، 69% و 40 درصد نسبت به کاربری زمین زراعی شده بود (pr<0.01). بین کاربری باغ بادام و زمین مرتعی تفاوت معنی‌داری از لحاظ شاخص‌های ارزیابی شده مشاهده نشد (0.01<pr).نتایج: به‌طور کلی، در بین پارامتر‌های تحلیل شده شاخص‌های کربن آلی، میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها و جرم مخصوص ظاهری خاک به ترتیب قابل اعتمادترین شاخص‌های فیزیکی و شیمیایی کیفیت خاک برای منطقه مورد مطالعه می‌باشد. بنابراین در این تحقیق مقادیر میانگین این شاخص‌ها به عنوان راه حل بهینه برای انتخاب مدیریت‌های جایگزین و روش‌های مختلف خاک‌ورزی در کاربری‌های فوق‌الذکر معرفی می‌گردد. همچنین با توجه به حساس و شکننده بودن اکوسیستم‌های دشت سامان توصیه می‌شود از تغییر کاربری اراضی باغی ( قطع درختان بادام) و تبدیل این اراضی به اراضی زراعی در منطقه مطالعاتی خوداری شود. این رهنمود می‌تواند از سیر قهقرایی خاک‌های منطقه مطالعاتی که یکی از حساسترین عرصه‌های کشور به فرسایش می‌باشد، جلوگیری نماید. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

7 - مطالعه سینتیک و هم‌دمای جذب یون‎های سرب از محلول‌های آبی توسط رس مونتموریلونیت و منونتموریلونیت اصلاح شده با هگزادسیل تری متیل آمونیوم بروماید
محبوبه ابوالحسنی زراعتکار حمیدرضا رفیعی سربیژن

10.30495/wsrcj.2023.73541.11379

زمینه و هدف: مونتموریلونیت به دلیل سطح ویژه و ظرفیت تبادل کاتیونی زیاد، در دسترس بودن و قیمت پایین به‌عنوان ماده جاذب برای طیف گسترده‌ای از آلاینده‌ها از جمله فلزات سنگین و ترکیبات آلی استفاده می‌شود؛ اما ساختار این نوع رس‌های طبیعی پایدار نیست و معمولا در فاضلاب‌ها در چکیده کامل

زمینه و هدف: مونتموریلونیت به دلیل سطح ویژه و ظرفیت تبادل کاتیونی زیاد، در دسترس بودن و قیمت پایین به‌عنوان ماده جاذب برای طیف گسترده‌ای از آلاینده‌ها از جمله فلزات سنگین و ترکیبات آلی استفاده می‌شود؛ اما ساختار این نوع رس‌های طبیعی پایدار نیست و معمولا در فاضلاب‌ها در طی فرایند نفوذ، توسط مواد مضر موجود تخریب می‌شوند. در راستای حل این مشکل از سورفکتانت آلی هگزا دسیل تری‌متیل‌آمونیوم بروماید (HDTMA) جهت اصلاح رس مونتموریلونیت استفاده شد. در مرحله بعدی حذف سرب با استفاده از رس مونتموریلونیت اصلاح شده (Mt-H) بررسی شد. روش پژوهش: در این مطالعه مونتموریلونیت سدیم‌دار با سورفکتانت کاتیونی هگزا دسیل تری‌متیل آمونیوم بروماید معادل 2 برابر ظرفیت تبادل کاتیونی رس اصلاح شد (رس آلی) و با استفاده از آنالیزهای پراش پرتو ایکس، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه و میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدانی شناسایی شد. تاثیر غلظت اولیه‌ سرب بر جذب آن از محلول آبی توسط دو جاذب (رس مونتموریلونیت و رس مونتموریلونیت اصلاح شده) بررسی شد. از دو مدل هم‌دمای جذب لانگمویر و فروندلیچ به‌منظور درک فرآیند جذب سرب استفاده شد. مکانیسم‌های جذب سرب با استفاده از مدل‌های سینتیکی شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوویچ و پخشیدگی درون ذره‌ای مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج حاصل نشان داد که رس مونتموریلونیت با موفقیت با سورفکتانت آلی هگزا دسیل تری متیل آمونیوم بروماید اصلاح و رس آلی(Mt-H) ساخته شد. فاصله بین لایه‌ای پیک رده اول رس مونتموریلونیت بعد از اصلاح از 11 به 7/19 آنگستروم افزایش یافت. با افزایش غلظت اولیه سرب، مقدار جذب سرب (Qi) هر دو جاذب، رس مونتموریلونیت سدیم‌دار (Mt) و رس مونتموریلونیت اصلاح شده (Mt-H) افزایش یافت. بررسی مدل‌های هم‌دمای جذب نشان داد که جذب سطحی سرب در رس مونتموریلونیت (Mt) با مدل لانگمویر و جذب سطحی در رس مونتموریلونیت اصلاح شده (Mt-H) با مدل فروندلیچ مطابقت خوبی با داده‌های تجربی نشان دادند. بر اساس نتایج، حدود 40 % از یون‌های سرب در 80 دقیقه نخست واکنش توسط رس مونتموریلونیت (Mt) جذب شد، اما جذب سطحی سرب توسط رس مونتموریلونیت اصلاح شده (Mt-H) پس از 1280 دقیقه به حدود 40 % رسید. حداکثر ظرفیت جذب تک‌لایه‌ محاسبه‌شده از مدل لانگمویر در دمای 30 درجه سلسیوس در رس مونتموریلونیت اصلاح شده (Mt-H) برابر با 54/32 میلی‌گرم بر گرم بود که حدود 34 درصد کمتر از مقدار حاصل در رس مونتموریلونیت (Mt) بود، که نشان دهنده ظرفیت جذب کمتر سرب توسط رس اصلاح شده (Mt-H) است. بررسی مدل‌های سینتیک جذب نشان داد که جذب سطحی در رس مونتموریلونیت (Mt) بهترین برازش را با مدل سینتیکی الوویچ و در رس مونتموریلونیت اصلاح شده (Mt-H) بهترین برازش را با مدل سینتیکی پخشیدگی درون ذره‌ای نشان داد. نتیجه گیری: نتایج نشان داد که اصلاح رس مونتموریلونیت سدیم‌دار با سورفکتانت آلی هگزا دسیل تری متیل آمونیوم باعث کاهش ظرفیت جذب آن‌ برای سرب می‌شود؛ اما رس اصلاح شده (Mt-H) سرب را با قدرت بیشتری نگه می‌دارد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

8 - نقش اقدامات زیستی بر فرآیند فرسایش خاک با استفاده از مدل InVEST در حوزه آبخیز شارقنج، خراسان جنوبی
رضا چمنی سحر مصطفایی یونجالی سید حمیدرضا صادقی

10.30495/wsrcj.2023.73563.11380

مقدمه و هدف پژوهش: امروزه بوم‌سازگان‌ها نقش بی بدیلی در تأمین نیازهای انسانی و ارائه خدمات متنوع به ذی‌نفعان خود برعهده دارند. اما بروز پدیده‌های متعدد از جمله افزایش جمعیت و افزایش تقاضا برای رفع نیازهای انسانی، خدمات بوم‌سازگان (ES) را با مشکل مواجه ساخته است. از این چکیده کامل

مقدمه و هدف پژوهش: امروزه بوم‌سازگان‌ها نقش بی بدیلی در تأمین نیازهای انسانی و ارائه خدمات متنوع به ذی‌نفعان خود برعهده دارند. اما بروز پدیده‌های متعدد از جمله افزایش جمعیت و افزایش تقاضا برای رفع نیازهای انسانی، خدمات بوم‌سازگان (ES) را با مشکل مواجه ساخته است. از این رو، تخریب زمین یک مسئله مهم محیط‌زیستی است که تحت‌تأثیر عناصر و عوامل مختلفی قرار دارد. برهمین‌اساس اقدامات مدیریتی و حفاظتی و استقرار پوشش گیاهی در یک آبخیز می‌تواند نقش ارزشمندی در حفاظت خاک و جلوگیری از فرسایش ایفا نماید. لذا در این پژوهش سعی شده است نقش عملیات زیستی و مدیریتی حوزه آبخیز شارقنج خراسان جنوبی بر فرسایش خاک در شدت های مختلف بارندگی مورد ارزیابی قرار گیرد.روش‌ پژوهش: حوزه آبخیز شارقنج با مساحت 87/94 کیلومترمربع در شهرستان بیرجند استان خراسان جنوبی واقع شده است. میانگین بارندگی سالیانه آبخیز نیز حدود 210 میلی متر است. حوزه آبخیز شارقنج به دلیل دارا بودن شیب زیاد در قسمت شرق و جنوب شرق، قرارگیری مناطق مسکونی و اراضی باغی در حریم و بستر رودخانه و رژیم بارشی شدید در بهار از پتانسیل سیل خیزی خوبی برخوردار است. برای ارزیابی نقش عملیات اصلاحی زیستی بر فرآیند فرسایش خاک در حوزه آبخیز مطالعاتی از مدل InVEST استفاده شد. برای آماده‌سازی ورودی‌های مدل از داده‌های بارندگی سالیانه ایستگاه‌های قائن، بیرجند، موسویه و منصورآباد برای دوره زمانی 1381 تا 1399 و برای دوره بازگشت های 2، 5، 10 و 50 سال استفاده شد. در ادامه عامل‌های فرسایندگی باران، فرسایش‌پذیری خاک، مدیریت پوشش و عامل حفاظت زمین تعیین شد.یافته های پژوهش: بیشینه مقادیر شاخص فرسایندگی باران در دوره بازگشت های 2، 5، 10 و 50 سال به ترتیب 08/47، 68/63، 01/85 و 94/98 و کمینه این عامل در همان دوره بازگشت ها به ترتیب 88/42، 68/56، 47/74 و 85/85 مگاژول در میلی‌متر بر هکتار بر ساعت تعیین شد. هم‌چنین مقدار رسوب تولیدشده در دوره بازگشت‌های 2، 5، 10 و 50 سال به ترتیب 27/6699، 56/9024، 27/17452 و 30/20862 تن بوده که بعد از اعمال سناریوی مدیریتی به ترتیب به 39/6439، 37/8668، 94/16892 و 87/17390 تن کاهش یافته است. نتایج به دست آمده بر کاهش 9/3، 9/3، 2/3 و 7/1 درصد به ترتیب برای دوره بازگشت‌های 2، 5، 10 و 50 سال دلالت دارد.نتیجه‌گیری: در این پژوهش نقش مدیریت زیستی در کنترل فرسایش و رسوب در سطح حوزه آبخیز شارقنج در دوره بازگشت های مختلف بارندگی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج پژوهش حاکی از آن است که با افزایش شدت بارندگی، در کاربری فعلی، میزان فرسایش و رسوب افزایش یافته است اما با اعمال سناریوهای مدیریتی در سطح زیرآبخیزهای مختلف، فرسایش و رسوب در دوره بازگشت های مختلف بارندگی، کمی کاهش یافته است. با توجه به این‌که شدت بارندگی در منطقه نقش مهمی در ایجاد فرسایش ایفا می کند و اثر آن با ترکیب اراضی شیب دار تشدید می‌شود، استفاده اصولی و متناسب با توان اراضی، می تواند نقشی مؤثری در پیش-گیری از تخریب زمین داشته باشد. لذا رهیافت های این پژوهش می تواند برای ارائه الگوی مدیریتی مناسب برای مدیران، بهره برداران و ذی نفعان حوزه های آبخیز سودبخش باشد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

9 - پایش و روندیابی خشک‌سالی بر مبنای محصولات بارش ERA5، CHIRPS و PERSIANN-CDR در ایران
میلاد نوری شادمان ویسی

10.30495/wsrcj.2023.73616.11381

زمینه و هدف: کمبود داده‌ چالش قابل توجهی برای مطالعات خشک‌سالی است. مجموعه داده‌های جایگزین برای تکمیل منابع داده‌های موجود ایجاد و ارائه می‌شوند. با وجود عدم قطعیت ذاتی مرتبط با مجموعه داده‌های جایگزین، این مجموعه داده‌های شبکه‌بندی شده داده‌های آب و هوایی پیوسته و بلن چکیده کامل

زمینه و هدف: کمبود داده‌ چالش قابل توجهی برای مطالعات خشک‌سالی است. مجموعه داده‌های جایگزین برای تکمیل منابع داده‌های موجود ایجاد و ارائه می‌شوند. با وجود عدم قطعیت ذاتی مرتبط با مجموعه داده‌های جایگزین، این مجموعه داده‌های شبکه‌بندی شده داده‌های آب و هوایی پیوسته و بلند مدت به لحاظ مکانی را فراهم می‌کنند و برای ارزیابی خشک‌سالی در تغییرات اقلیمی مناسب هستند. چندین مطالعه درباره مدل‌سازی دوره‌های خشک‌سالی در سراسر ایران با استفاده از مجموعه داده‌های نقطه‌ای و محصولات شبکه‌بندی صورت گرفته است. با این حال، بیشتر این مطالعات بر شناسایی خطاهای مربوط به مقادیرمطلق شاخص‌های خشک‌سالی و تشخیص خشک‌سالی تمرکز داشته‌اند.روش پژوهش: در این مطالعه، عملکرد سه مجموعه داده شبکه‌بندی ERA5، CHIRPS و PERSIANN-CDR در برآورد خشک‌سالی در شرایط اقلیمی مختلف ایران مورد ارزیابی قرار گرفت. مجموعه داده های مورد بررسی نسل پنجم مرکز اروپا برای پیش بینی هوای متوسط (ERA5)، بارش مادون قرمز گروه مخاطرات آب و هوا با داده های ایستگاه (CHIRPS) و تخمین بارش از اطلاعات سنجش از دور با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی- رکورد داده های آب و هوا ( PERSIANN-CDR). شاخص خشک سالی بارش استاندارد شده در سه بازه ی زمانی 3 (SPI3)، 6 (SPI6)، و 12 (SPI12) ماهه استفاده شد. داده های بارش از سازمان هواشناسی ایران برای 35 ایستگاه در بازه زمانی 1988 تا 2017 جمع‌آوری شد. نواحی مورد مطالعه شامل مناطق فراخشک، خشک، نیمه خشک و مرطوب/نیمه مرطوب بودند. برای تجزیه و تحلیل روند تغییرات بارش، از برآوردگر شیب سِن و آزمون ناپارامتری من کندال استفاده شد.یافته ها: نتایج نشان داد که داده‌های شبکه‌بندی در تشخیص ماه‌های خشک سالی و برآورد مقادیر شاخص ها در نواحی مرطوب/نیمه مرطوب عملکرد ضعیفی داشتند. با این وجود، داده های ERA5 مقدار شاخص های SPI3، SPI6، و SPI12 را در بیش از دو-سوم مناطق خشک و نیمه خشک با دقت مناسبی برآورد کردند. همچنین، ERA5 در اکثر مناطق خشک و نیمه خشک عملکرد مناسبی در تشخیص دوره‌های خشک سالی بلند مدت (SPI12) از خود نشان داد. به طور ویژه، داده های ERA5 رویدادهای خشک سالی شدید و طولانی‌مدت 1998-2001 و 2007-2009 را بخوبی در مناطق خشک و نیمه خشک تشخیص دادند. این دوره‌های خشک سالی شدید که توسط ERA5 تشخیص داده شده‌اند، تأثیرات منفی قابل توجهی بر بخش کشاورزی در خاورمیانه داشته‌اند، که این به نوبه خود نیاز حیاتی به نظارت و مدیریت دقیق خشک‌سالی را برجسته می‌کنند. لیکن داده های CHIRPS و PERSIANN-CDR عملکرد نامناسبی در تخمین مقدار SPI و تشخیص ماه های خشک سالی در اکثر مناطق خشک و نیمه خشک داشتند. علاوه بر این، داده های ERA5 برآوردی قابل اعتماد از معنی داری و جهت شیب SPI3، SPI6، و SPI12 در بیش از نیمی از مناطق خشک و نیمه خشک ارائه داد، در حالی که CHIRPS و PERSIANN-CDR برآورد‌های نادرستی در بیشتر مناطق ارائه کردند. با این حال، در برخی از موارد که مقادیر SPI و ماه‌های خشک‌سالی به درستی مدل‌سازی نشدند، معنی داری و جهت شیب به درستی تخمین زده شد. این یافته‌ها نشان می‌دهند که ممکن است برآورد‌های نادرست SPI مجموعه داده های شبکه بندی شده بیانگر محدودیت‌هایی در توانایی‌های تعریف خشکسالی باشد، اما این به معنی نامناسب بودن آن ها برای تجزیه و تحلیل روند و ارزیابی تغییرات اقلیمی نیست.نتایج: نتایج نشان می‌دهند که ERA5 عملکرد بهتری در برآورد مقادیر SPI، تشخیص دوره های خشک‌سالی و برآورد معنی داری و شیب SPI در مناطق خشک و نیمه خشک نسبت به سایر مجموعه‌ داده‌های جایگزین دارد. بنابراین، داده های بارش ERA5 می توانند برای مدل‌سازی و نظارت بر خشک‌سالی تحت تغییرات اقلیمی در مناطق خشک و نیمه خشک به کار روند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

10 - تخمین منحنی توزیع دانه‌بندی خاک بر مبنای سه تابع انتقالی پارامتریک
حمید رضا فولادمند

10.30495/wsrcj.2023.74129.11391

زمینه و هدف: منحنی توزیع دانه‌بندی خاک از مهم‌ترین ویژگی‌های فیزیکی خاک است و مدل‌های متعددی برای برازش بر داده‌های اندازه‌گیری شده این منحنی ارائه شده است. همچنین روش‌هایی برای تخمین این منحنی وجود دارد که از آن‌جمله می‌توان به تخمین آن با استفاده از روش آسان‌تر ویژگی‌ چکیده کامل

زمینه و هدف: منحنی توزیع دانه‌بندی خاک از مهم‌ترین ویژگی‌های فیزیکی خاک است و مدل‌های متعددی برای برازش بر داده‌های اندازه‌گیری شده این منحنی ارائه شده است. همچنین روش‌هایی برای تخمین این منحنی وجود دارد که از آن‌جمله می‌توان به تخمین آن با استفاده از روش آسان‌تر ویژگی‌های خاک در دسترس با نام توابع انتقالی پارامتریک اشاره نمود. هدف اصلی از این پژوهش تخمین منحنی توزیع دانه‌بندی خاک از چند مدل مختلف برمبنای توابع انتقالی پارامتریک می‌باشد.روش پژوهش: در این پژوهش از مدل‌های هاورکمپ و پارلانگ در دو حالت مختلف، مدل آسولین و همکاران و مدل فردلاند و همکاران برای برازش بر داده‌های اندازه‌گیری شده منحنی دانه‌بندی استفاده شد. کلیه‌ مدل‌های ذکر شده دارای چندین پارامتر می‌باشند که با معلوم بودن آن‌ها امکان تخمین منحنی دانه‌بندی وجود دارد. برای برآورد پارامترهای مدل‌های اول و دوم روابطی تجربی ساخته شد و برای مدل سوم از روابط ارائه شده توسط فولادمند و منصوری استفاده شد. کلیه روابط برآوردشده با بکارگیری داده‌های بافت خاک (مقادیر رس، سیلت، شن، میانگین هندسی ذرات خاک و انحراف معیار هندسی ذرات خاک) به دست آمدند که اندازه‌گیری و محاسبه آن‌ها برای بیشتر نمونه‌های خاک ساده و متداول است. برای انجام این پژوهش از 30 نمونه خاک در استان فارس برای واسنجی روابط و از 10 خاک دیگر در این منطقه به علاوه 30 نمونه خاک از مجموعه خاک‌های آنسودا برای صحت‌سنجی نتایج بدست آمده استفاده شد. 40 نمونه خاک به کار رفته در مرحله صحت‌سنجی به سه گروه بافت ریز، متوسط و درشت تقسیم شدند. مناسب‌ترین روابط استخراج شده برای تخمین پارامترهای مدل‌های هاورکمپ و پارلانگ در دو حالت مختلف و مدل آسولین و همکاران از روش رگرسیون گام به گام تعیین شدند. برای ارزیابی نتایج از آماره‌های ریشه میانگین مربعات خطا، میانگین هندسی نسبت خطا و انحراف معیار هندسی نسبت خطا استفاده شدند.نتایج: نتایج نشان داد که مدل فردلاند و همکاران برای خاک‌های با بافت ریز و درشت و مدل آسولین و همکاران برای خاک‌های با بافت متوسط مناسب می‌باشند. همچنین نتایج نشان داد که دو حالت مدل‌ هاورکمپ و پارلانگ برای تخمین منحنی دانه‌بندی مناسب نیستند. پرونده مقاله

XML

فهرست مقالات