حفاظت منابع آب و خاک (علمی - پژوهشی): 2 (4)

دسترسی آزاد مقاله

1 - بررسی برخی از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی به همراه میکرومورفولوژی خاک‌های با منشأ آهک و گچ بر روی واحدهای مختلف زمین‌نما (مطالعه موردی: استان لرستان، الشتر)
کلثوم رحمان سالاری محمد امیر دلاور مهرداد اسفندیاری ابراهیم پذیرا

10.30495/wsrcj.2022.19225

زمینه و هدف: استفاده مطلوب و پایدار از خاک در صورتی امکان‌پذیر است که شناخت صحیح و کامل از خصوصیات آن داشته باشیم. این پژوهش به‌منظور بررسی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و میکرومورفولوژی خاک های تشکیل شده بر روی یک ترانسکت در منطقه نیمه‌خشک منطقه الشتر استان لرستان انجام ش چکیده کامل

زمینه و هدف: استفاده مطلوب و پایدار از خاک در صورتی امکان‌پذیر است که شناخت صحیح و کامل از خصوصیات آن داشته باشیم. این پژوهش به‌منظور بررسی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و میکرومورفولوژی خاک های تشکیل شده بر روی یک ترانسکت در منطقه نیمه‌خشک منطقه الشتر استان لرستان انجام شد.مواد و روش: برای انجام این پژوهش، 5 خاک رخ در امتداد یک ترانسکت در جهت شیب (فلات، واریزه های بادبزنی شکل و دشت دامنه ای)، در منطقه شناسایی و بر اساس نوع مواد مادری به واحدهای فیزیوگرافی مختلف تقسیم شدند. در هر واحد فیزیوگرافی، یک خاک رخ حفر، تشریح و نمونه برداری شد. خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و میکرومورفولوژی نمونه های خاک تعیین و در نهایت خاک ها با استفاده از سیستم رده‌بندی آمریکایی و طبقه‌بندی جهانی رده‌بندی شدند.یافته ها: نتایج نشان داد که مقادیر کم ماده آلی در سطح و اعماق خاک به‌واسطه شدت تجزیه بالای این مواد در این مناطق است. کربنات کلسیم معادل در تمام خاک رخ ها روند افزایشی را با عمق نشان داد. بررسی مقاطع نازک نشان داد که از نظر نوع حفرات و پراکنش نسبی ذرات درشت به ذرات ریز (C/F) تفاوتی زیادی بین افق ها وجود ندارد. حفرات صفحه ای، وگی و کانالی بیش ترین حفرات این خاک رخ ها را تشکیل داده بودند. انباشت آهک به شکل های گوناگون مانند پوشش، پر شدگی، آهک سوزنی و نودول های آهکی دیده شد که بیانگر ثانویه بودن آهک می باشد و سبب ایجاد بی فابریک از نوع کلسیت کریستالیک شده است. ریز ساختمان دیده شده در بیشتر افق ها از نوع مکعبی زاویه دار و بدون زاویه بود. هم چنین صفحات درهم قفل شده گچ در افق Bky در واحد فیزیوگرافی فلات گچی دیده شد. با توجه به وجود گچ پدوژنیک در خاک های منطقه و اهمیت افق جیبسیک در سیستم طبقه‌بندی خاک و تأثیر مهم آن بر رشد گیاهان، می توان پیشنهاد کرد که زیر گروه بزرگ جدیدی در زیر رده Xerepts، تحت عنوان Gypsic Calcixerepts در سیستم رده بندی خاک گنجانده شود.نتیجه‌گیری: نتایج پژوهش نمایانگر نقش مهم پستی بلندی و مواد مادری در تغییرپذیری خصوصیات خاک ها می‌باشد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

2 - مقایسه مدل‌های خطی و غیرخطی سینتیک حذف آرسنیک با استفاده از کامپوزیت TiO2-Fe2O3 از محلول آبی
سارا رجبی مهدی بهرامی محمدرضا محمودی

10.30495/wsrcj.2022.20001

زمینه و هدف: فلزات سنگین به‌عنوان یکی از عوامل مهم تهدیدکننده کیفیت آب در بسیاری از مناطق محسوب می شوند، از این رو توجه محققان بسیاری را به خود جلب کرده‌اند. در این پژوهش تغییرات زمانی حذف آرسنیک از محلول آبی با استفاده از کامپوزیت فتوکاتالیز- جاذب TiO2-Fe2O3 در مدت زما چکیده کامل

زمینه و هدف: فلزات سنگین به‌عنوان یکی از عوامل مهم تهدیدکننده کیفیت آب در بسیاری از مناطق محسوب می شوند، از این رو توجه محققان بسیاری را به خود جلب کرده‌اند. در این پژوهش تغییرات زمانی حذف آرسنیک از محلول آبی با استفاده از کامپوزیت فتوکاتالیز- جاذب TiO2-Fe2O3 در مدت زمان 360 دقیقه مورد بررسی قرار گرفت. سپس قابلیت مدل های خطی و غیر خطی شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوویچ و توانی در توصیف فرآیند سینتیک ارزیابی شد.روش پژوهش: برای تعیین سینتیک جذب آرسنیک از محلول آبی توسط کامپوزیت TiO2-Fe2O3 آزمایش های جذب ناپیوسته در pH برابر با 7، غلظت اولیه 40 میلی گرم بر لیتر و دوز جاذب 1 گرم بر لیتر انجام شد. پس از برازش خطی و غیر خطی مدل های سینتیک بر داده های جذب و یافتن ثابت های هر مدل، مقدار جذب در زمان های مختلف محاسبه و با مقادیر اندازه گیری شده در آزمایشگاه مقایسه گردید.یافته‌ها: نتایج نشان داد که با افزایش زمان، میزان جذب افزایش یافت و غلظت آرسنیک در زمان 25 دقیقه به تعادل رسید .با در نظر گرفتن مقادیر توابع خطا در برازش خطی مشاهده شد که معادله شبه مرتبه دوم با کمترین میزان خطاها و بیشترین ضریب تبیین (92/99%) انطباق بهتری بر داده های آزمایشگاهی داشت. پس از آن، معادله شبه مرتبه اول عملکرد بهتری داشت و ضعیف ترین شبیه سازی مربوط به مدل الوویچ بود. در تجزیه و تحلیل غیر خطی، ضریب تبیین تمامی مدل ها بالا و بسیار نزدیک به هم بود لذا با توجه به مقادیر توابع خطا، مدل الوویچ دارای کمترین مقدار خطا بود که نشان دهنده بهترین برازش بر داده های سینتیکی می باشد. به دنبال آن به ترتیب مدل های توانی، شبه مرتبه دوم و شبه مرتبه اول بهترین برازش را بر داده های جذب سینتیکی داشتند.نتایج: مقایسه مدل‌ها تا 360 دقیقه با استفاده از ضریب تبیین و توابع خطا (ضریب تبیین، خطای میانگین مربعات خطا، مجموع مربعات خطاها، مجموع خطاهای مطلق، میانگین خطای نسبی، تابع خطای کسری ترکیبی، درصد انحراف معیار مارکوارت) نشان داد که استفاده از فرم خطی می تواند منجر به نتیجه و تفسیری کاملاً متفاوت از فرم غیرخطی مدل شود؛ به‌طوری که بر اساس فرم های خطی، مدل شبه مرتبه دوم و بر اساس فرم های غیرخطی، مدل الوویچ بهترین برازش را بر داده های سینتیکی داشت. هم چنین برازش‌های غیرخطی مدل‌های‌ سینتیکی نسبت به فرم‌های خطی برتری داشتند. به‌طور کلی نتایج نشان داد که کامپوزیت TiO2-Fe2O3 دارای پتانسیل بالایی در زمینه حذف آرسنیک از محلول آبی است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

3 - پیش‌بینی خشکسالی با استفاده از مدل‌های همادی آمریکای شمالی (NMME)در مناطق غربی ایران
مهدی مقسمی نرگس ظهرابی حسین فتحیان علیرضا نیکبخت شهبازی محمدرضا یگانگی

10.30495/wsrcj.2022.20002

زمینه و هدف: خشکسالی به‌عنوان یک مخاطره طبیعی، تأثیرات زیادی در بخش های مختلف از جمله کشاورزی، منابع آب دارد و سالانه خسارات زیادی به این بخشها در سراسر دنیا تحمیل می کند. لذا باید راهکارهایی جهت کاهش خسارت خشکسالی صورت گیرد و در این بین برنامه ریزی و سازگاری با شرایط خ چکیده کامل

زمینه و هدف: خشکسالی به‌عنوان یک مخاطره طبیعی، تأثیرات زیادی در بخش های مختلف از جمله کشاورزی، منابع آب دارد و سالانه خسارات زیادی به این بخشها در سراسر دنیا تحمیل می کند. لذا باید راهکارهایی جهت کاهش خسارت خشکسالی صورت گیرد و در این بین برنامه ریزی و سازگاری با شرایط خشکسالی با استفاده از خروجی پیش بینی به هنگام خشکسالی جز مؤثرترین راهکارها به‌حساب می آید. با توجه به نیاز پیش بینی خشکسالی و محدود بودن مطالعات ارزیابی شاخص های خشکسالی به دست آمده از برون داد پیش بینی بارش مدل-های همادی آمریکای شمالی در ایران، در این پژوهش به بررسی این مدل ها در چهار حوضه آبریز کرخه، کارون بزرگ، حله و هندیجان-جراحی برای دوره 2018- 1982 پرداخته شد.روش پژوهش: در این پژوهش، ابتدا برونداد ماهانه مدل های مختلف همادی آمریکای شمالی و در افق های پیش‌بینی صفر تا 9 ماه و در دوره آماری 2018-1982 مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس شاخص خشکسالی SPI محاسبه شده است. برای ارزیابی از مقایسه این داده ها با داده های GPCC استفاده شد. جهت ارزیابی از سه معیار کمی CC، RMSE و BIAS استفاده شد. همچنین جهت یکپارچه کردن مدل-های موجود از دو روش الف: میانگین حسابی بین مدل های موجود و ب: میانگین وزنی بین مدل ها با در نظر گرفتن نتایج ضریب همبستگی (CC) ارزیابی شده است. همچنین جهت ارزیابی شاخص خشکسالی SPI از دو معیار طبقه بندی شده POD و FAR و معیار کمی آماری CC استفاده شد.یافته‌ها: نتایج ارزیابی بارش مدل ها نشان داد که مدل های یکپارچه دارای عملکرد بهتری نسبت به مدل های انفرادی هستند و در این مدل یکپارچه نیز مدل وزن دهی شده عملکرد بهتری داشت. ارزیابی توزیع مکانی مدل های بارش نیز نشان داد که دو حوضه آبریز کارون بزرگ و هندیجان-جراحی در افق پیش بینی صفر ماه و حوضه آبریز هندیجان-جراحی در افق پیش بینی یک ماهه دارای عملکرد بهتری هستند. نتایج ارزیابی شاخص خشکسالی نشان داد که مدل های یکپارچه با وجود اینکه عملکرد بهتری در پیش بینی بارش داشتند اما در پیش بینی خشکسالی بهترین عملکرد متعلق به مدل های NASA-GMAO-062012 و CFSv2 است. همچنین نتایج نشان داد که پیش بینی شاخص خشکسالی در بازه های سه و شش ماه عملکرد بهتری نسبت به یک ماهه دارند. ارزیابی توزیع مکانی نیز نشان داد مدل ها در حوضه های جنوبی عملکرد بهتری دارند. به‌طور کلی می توان نتیجه گرفت که مدل های همادی آمریکای شمالی دارای عملکرد مناسبی در پیش بینی خشکسالی در بعضی نقاط و در افق های پیش بینی مشخص هستند، لذا باید در هر نقطه قبل از استفاده مورد ارزیابی قرار گیرند.نتایج: نتایج به دست آمده از ارزیابی بارش نشان داد که به‌طور کلی یکپارچه کردن برون داد مدل های دینامیکی باعث افزایش مهارت آن می شود و یکپارچه کردن در حالت وزنی (WeightedNMME) عملکرد بهتری نسبت به حالت غیر وزنی (NMME) دارد. در افق پیش-بینی صفر ماهه بین مدل‌های انفرادی نیز مدل NASA-GMAO-062012 بیشترین مهارت را از نظر شاخص ارزیابی CC دارد ولی در افق پیش بینی یک ماهه از نظر شاخص های ارزیابی CC، RMSE و BIAS بهترین عملکرد متعلق به مدل CFSv2 است. ارزیابی در شاخص های خشکسالی نشان داد که عملکرد مدل می تواند متفاوت از عملکرد آن‌ها در پیش بینی بارش باشد. به‌طور مثال مدل WeightedNMME با این که عملکرد مناسبی در پیش بینی خشکسالی دارد اما بهترین عملکرد در بین مدل ها در ماه های مختلف NASA-GMAO-062012 و CFSv2 داشتند. ارزیابی مکانی نیز نشان داد که حوضه های آبریز جنوبی دارای عملکرد بهتری نسبت بقیه حوضه ها هستند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

4 - مقایسه و ارزیابی خسارت وسایل نقلیه سبک بر اساس نظریه‌های پایداری در سیلاب (مطالعه موردی: سیل شیراز)
ریحانه گل محمدی علیرضا شکوهی

10.30495/wsrcj.2022.20003

زمینه و هدف: ارزیابی خسارات ناشی از وقوع سیلهای ناگهانی در مناطق شهری یکی از دغدغههای مهم پس از وقوع آن است. وسایل نقلیه نیز مانند دیگر عناصر شهری در زمان وقوع سیل متحمل خساراتی میشوند که می‌بایست برای مدیریت سیل شهری آن ها را مد نظر قرار داد. مقادیر خسارت در اکثر مدلها چکیده کامل

زمینه و هدف: ارزیابی خسارات ناشی از وقوع سیلهای ناگهانی در مناطق شهری یکی از دغدغههای مهم پس از وقوع آن است. وسایل نقلیه نیز مانند دیگر عناصر شهری در زمان وقوع سیل متحمل خساراتی میشوند که می‌بایست برای مدیریت سیل شهری آن ها را مد نظر قرار داد. مقادیر خسارت در اکثر مدلهای برآورد خسارت خودروها در سیلاب با فرض پایداری آنها و صرفاً برحسب عمق آب ارائهشدهاند درحالی‌که متغیر مهم سرعت سیل نیز بر شدت خسارات وارده مؤثر است. در پژوهش حاضر ضمن ارزیابی هشت نظریه ارائه‌شده در راهنمای بارش و رواناب استرالیا (AR&R)، تلاشی صورت می‌گیرد تا بهترین نظریه به‌منظور ارائه الگوریتمی مناسب و ساده برای تعیین خسارت خودروهای سواری و سبک در سیل به‌صورت تابعی از عمق و سرعت ارائه شود.روش پژوهش: برای دستیابی به هدف موردنظر ابتدا روابط و نمودارهای حد نهایی پایداری هشت نظریه ارائه‌شده در AR&R مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفت و پس از حذف یکی از نظریات و اصلاح روابط دو نظریه Melbourne Water ارائه شده در سال 1996 و DPW ارائه شده در سال 1986، نقشه پایداری خودروهای سواری در سیل دروازه قرآن شیراز در تاریخ 5 فروردین 1398 برای هفت نظریه ارائه شده در این راهنما تولید شد در ادامه، با تلفیق نمودارهای حد پایداری هر نظریه با نمودار عمق- خسارت HAZUS-MH و زون بندی سطح زیر نمودار حد پایداری بهعنوان مناطق پایدار، الگوریتم تولید نقشه ریسک برای خودروهای سواری پایدار برای هر نظریه بهطور جداگانه تهیه شد. سپس نقشه ریسک در محدوده پارکینگ مجاور استخر تجمع آب در بالادست دروازه قرآن شیراز برای هر نظریه تولید و به کمک آن‌ها مجموع خسارت برای خودرو پراید 131 به‌عنوان خودرو شاخص محاسبه شد. درنهایت مقادیر خسارت ماکزیمم و هم چنین مجموع خسارت بهدستآمده از هرکدام از نظریه ها مورد بررسی قرار گرفت.یافته‌ها: از اصلی‌ترین و مهم‌ترین یافته‌های این پژوهش، ارائه الگوریتم تعیین خسارت خودروهای سواری و سبک در محدوده‌های مشخصی از عمق و سرعت برای هر یک از نظریه‌های ارائه‌شده در AR&R می‌باشد که با استفاده از آن‌ها نقشه‌های ریسک تولید شد. بعلاوه مجموع خسارات برای خودرو پراید 131 به‌عنوان خودرو شاخص با استفاده از الگوریتم‌های ارائه ‌شده محاسبه شد که درنتیجه کمترین مقدار خسارت با استفاده از الگوریتم نظریه AR&R (1987)برابر با 10 میلیارد و 265 میلیون تومان و بیشترین مقدار خسارت تیز با استفاده از الگوریتم نظریه AR&R (2011) برابر با 14 میلیارد و 32 میلیون تومان به دست آمد.نتایج: با ارزیابی‌های صورت گرفته مشخص شد استفاده از صرفاً عمق جریان سیلاب به‌عنوان یک شاخص هیدرواستاتیک که عملاً در شرایط فعلی معیار محاسبه خسارت خودروها است از دقت لازم برخوردار نبوده و بهتر است از ترکیب سرعت و عمق و در واقع شاخص هیدرودینامیکی برای این منظور استفاده نمود. درعین‌حال ثابت شد که رابطه و حد نهایی پایداری ارائه‌شده در نظریه AR&R (2011) نسبت به سایر نظریه‌ها به‌منظور ارائه مدلی برای تعیین خسارت وسایل نقلیه سواری و سبک در سیلاب به‌عنوان تابعی از عمق و سرعت نتایج بهتر و قابل‌اعتمادتری را به همراه خواهد داشت. شایان ذکر است برای دستیابی به مقادیر هر چه دقیق‌تر خسارت خودروها در سیلاب، انجام مطالعات نظری و تجربی بیشتری با مدنظر قرار دادن انواع مختلف وسایل نقلیه ضروری است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

5 - بررسی کارایی مدل های هوش مصنوعی و آماری دو متغیره در تعیین مناطق حساس به وقوع زمین لغزش در استان آذربایجان غربی
آزاد آرام محمدرضا دلالیان سیامک ساعدی امید رفیعیان صمد دربندی

10.30495/wsrcj.2022.20004

زمینه و هدف: زمین لغزش، یکی از مخاطرات طبیعی است که منجر به خسارات جانی و مالی فراوان می شود. پژوهشگران در موضوع حساسیت به وقوع زمین لغزش، به بررسی احتمال وقوع زمین لغزش با توجه به شرایط توپوگرافی و ژئومحیطی می پردازند و اطلاعات به دست آمده، در مدیریت خطر زمین لغزش حیات چکیده کامل

زمینه و هدف: زمین لغزش، یکی از مخاطرات طبیعی است که منجر به خسارات جانی و مالی فراوان می شود. پژوهشگران در موضوع حساسیت به وقوع زمین لغزش، به بررسی احتمال وقوع زمین لغزش با توجه به شرایط توپوگرافی و ژئومحیطی می پردازند و اطلاعات به دست آمده، در مدیریت خطر زمین لغزش حیاتی است. تهیه نقاط حساس به وقوع زمین لغزش یک ابزار ضروری برای ارزیابی خطر زمین لغزش بوده و در برنامه ریزی و مدیریت بهتر این مناطق بسیار کاربردی است. در این پژوهش مدل های مبتنی بر هوش مصنوعی و دو متغیره آماری در تعیین نقاط حساس به زمین لغزش در استان آذربایجان غربی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است.روش پژوهش: برای تهیه نقاط حساس به وقوع زمین لغزش در استان آذربایجان غربی که در شمال غربی ایران واقع شده است، از روش-های مبتنی بر هوش مصنوعی و دو متغیره آماری بهره گرفته شد. این مطالعه در چهار مرحله صورت گرفت. مرحله اول شامل مطالعه زمین-لغزش های منطقه بر اساس بانک اطلاعات سازمان جنگل ها، مراتع و آبخیزداری ایران (FRWO) و شناسایی 110 زمین لغزش با بررسی های میدانی، تفسیر عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای گوگل ارث، مرحله دوم جمع آوری داده ها و ایجاد پایگاه داده های مکانی فاکتورهای مؤثر، مرحله سوم به کارگیری روش نسبت فراوانی (FR)، آنتروپی شانون (SE)، بگینگ (BA)، جنگل تصادفی (RF) و مدل ترکیبی جنگل‌های تصادفی و بگینگ (RF-BA) و مرحله چهارم: اعتبارسنجی روش ها با استفاده از روش منحنی مشخصه عملکرد سیستم (ROC) بود. بر اساس بررسی های میدانی و مطالعات مشابه، 12 عامل مؤثر بر وقوع زمین لغزش شامل ارتفاع، زاویه شیب، جهت شیب، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، تراکم زهکشی، تراکم جاده، بارندگی، خاک، کاربری زمین و سنگ شناسی شناسایی شد. در بررسی های میدانی، 110 زمین لغزش در استان آذربایجان غربی مشخص شد. 70 درصد از داده ها به‌طور تصادفی انتخاب و برای مدل سازی مورد استفاده قرار گرفتند و 30 درصد داده ها برای اعتبار سنجی استفاده گردید.یافته ها: در میان جهت های جغرافیایی، جهت جنوبی با وزن 49/1 دارای بیش ترین تأثیر بر وقوع زمین لغزش های استان بود. کمترین وزن نیز مربوط به مناطق مسطح بود که در آن هیچ‌گونه لغزشی رخ نداده است. نتایج فاکتور شیب نشان داد که شیب های میانی دارای بیشترین تأثیر بر وقوع زمین لغزش است، به طوری که در شیب های کم به دلیل وجود جاذبه کم، زمین لغزش کم تر رخ می دهد و شیب های بسیار تند نیز مربوط به مناطق کوهستانی بوده که با سنگ پوشیده شده و خاک بسیار نازکی وجود دارد که برای لغزش مناسب نمی باشد. بررسی عامل کاربری اراضی نشان داد که 48 درصد از لغزش ها در مناطق کشاورزی رخ می دهد. بر طبق بررسی های این پژوهش، بیشتر زمین لغزش ها در نزدیکی رودخانه ها و گسل ها رخ داده است. همچنین در بعضی مناطق، نزدیک ترین فواصل به جاده، بیشترین خطر را برای زمین لغزش دارد.نتایج: نتایج این تحقیق نشان داد که مدل های هوش مصنوعی (جنگل تصادفی RF و مدل ترکیبی جنگل‌های تصادفی و بگینگ RF-BA) دارای کارایی بالاتری نسبت به مدل های آماری (نسبت فراوانی FR و آنتروپی شانون SE) است. دقت مدل های ترکیبی بیشتر از مدل های منفرد بود. نتایج منحنی ROC دقت 92/0، 91/0، 89/0 و 88/0 را با مدل‌های RF-BA، RF، FR و SE نشان داد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

6 - شناسایی راهکارهای مناسب جهت مدیریت مصرف آب های سطحی استان آذربایجان غربی در بخش کشاورزی با استفاده از مدل سازی پویایی سیستم
شیدا یوسفی سید مهدی میردامادی سیدجمال فرج اله حسینی فرهاد لشگرآرا

10.30495/wsrcj.2022.20005

زمینه و هدف: سهم بخش کشاورزی استان آذربایجان غربی در برداشت آب‌های سطحی 2/91 درصد است. بهره برداری بی رویه از منابع آب، خشکی و نابودی اراضی کشاورزی در مقابل وابستگی کار و معیشت 2/1 میلیون نفری جمعیت استان به بخش کشاورزی، همچنین اتخاذ برنامه های بلندمدت توسعه ای، بحران آ چکیده کامل

زمینه و هدف: سهم بخش کشاورزی استان آذربایجان غربی در برداشت آب‌های سطحی 2/91 درصد است. بهره برداری بی رویه از منابع آب، خشکی و نابودی اراضی کشاورزی در مقابل وابستگی کار و معیشت 2/1 میلیون نفری جمعیت استان به بخش کشاورزی، همچنین اتخاذ برنامه های بلندمدت توسعه ای، بحران آب بخش کشاورزی را تشدید کرده است بنابراین توجه به مدیریت بر مصارف آب‌های سطحی نیز یک امر الزامی است. این پژوهش به بررسی تأثیر سناریوهای زراعی، اقتصادی، سیاست‌گذاری، اقلیمی، اجتماعی- فرهنگی و سناریوهای آموزشی جهت مدیریت بر مصارف و موجودی آب‌های سطحی پرداخته است.روش پژوهش: تحقیق حاضر از نوع پژوهش های کاربردی است که با استفاده از رویکرد سیستم دینامیک جهت دستیابی به مدیریت پایدار منابع آب در استان آذربایجان‌غربی انجام گرفته است. ابتدا داده‌های آماری سال های گذشته (1397-1370) با استفاده از نرم‌افزارهای Excel و SPSS وارد سیستم شد. سپس مدل سیستم دینامیکی در محیط نرم افزارVENSIM توسعه یافته است. برای اطمینان از کارایی مدل، آزمون صحت سنجی مدل انجام شده است پس از اطمینان از کارایی مدل در ارزیابی سیاست‌ها، سناریوهای رشد جمعیت با نرخ های باروری متفاوت، PS1 )با نرخ فرزندآوری 11/2 فرزند(، PS2 (با نرخ فرزندآوری 95/1 فرزند)، PS3 (با نرخ فرزندآوری 5/1 فرزند) و PS4 (با نرخ فرزندآوری 6/2 فرزند) و سناریوهای اقلیمی با احتمال کاهش 20٪ بارش سالانه، ادامه روند کنونی بارش و بهبود 20٪ بارندگی سالانه به مدل معرفی شد همچنین سناریوهای سرمایه گذاری جهت بهبود 5/0 درصد راندمان آبیاری سالانه و سناریوی زراعی از جمله الگوی کشت کم مصرف به مدل معرفی شدند همچنین اثرات سناریوهای مشارکتی و آموزشی تا افق 1430 شبیه سازی شده است.نتایج: یافته‌های نشان داده شده در آزمون صحت سنجی همبستگی زیادی بین مقادیر شبیه سازی شده و مقادیر مشاهده شده آب‌های سطحی وجود دارد یعنی مدل در ارزیابی سیاست‌ها کارایی دارد. با ادامه روند کنونی بارندگی موجودی آب‌های سطحی 76/3 درصد طی دوره شبیه سازی (1397-1430) کاهش می یابد در صورتی که خشکسالی ها با کاهش 20٪ بارندگی سالانه تشدید شود، به دلیل تأثیر مستقیم بارش ها بر روانآب‌های سطحی، موجودی آب‌های سطحی، 54/20 درصد کاهش می یابد. بیشترین کاهش در مقادیر آب‌های سطحی مربوط به سناریوی کاهش بارندگی (20٪-) توأم با سناریوی افزایش نرخ باروری (ps4) است که سبب شده موجودی آب‌های سطحی 15/46 درصد کاهش یابد. افزایش جمعیت، کل آب مصرفی و حتی تقاضای آب کشاورزی را تا 27 درصد در افق 1430 افزایش داده است. با به‌کارگیری هم‌زمان سناریوهای الگوی کشت کم مصرف، سرمایه گذاری جهت بهبود راندمان آبیاری، فعالیت‌های مشارکتی و برنامه های آموزشی جهت بهبود مدیریت آب، مصارف آب 20/29 درصد و تقاضای آب کشاورزی از آب‌های سطحی نیز 37/31 درصد کاهش یافته است در این شرایط موجودی آب‌های سطحی نیز 12/9 درصد تا افق 1430 بهبود خواهد یافت.نتایج: نتایج نشان داد لازم است بازنگری هایی در سناریوهای جمعیتی در سطح ملی صورت گیرد همچنین، سناریوی زراعی رعایت الگوی کشت کم مصرف با کاهش نیاز آبی در هکتار بهترین سناریو شناخته شده است و به‌کارگیری آن موجودی آب سطحی را 45/2 برابر افزایش داده است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

7 - بررسی رطوبت سطح خاک شهرستان اردبیل با استفاده داده‌های ماهواره‌ای لندست 8 و سنتیل 1
صیاد اصغری سراسکانرود فریبا اسنفدیاری درآباد الهام ملانوری شیوا صفری

10.30495/wsrcj.2022.20006

زمینه و هدف: رطوبت سطحی خاک، متغیری مهم در چرخه آبی طبیعت بوده و می‌تواند تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله دما و مشخصات خاک قرار گیرد. استفاده از سنسوهای زمین برای اندازه‌گیری رطوبت خاک منجر به‌صرف زمان و توزیع نامناسب نمونه‌ها در مقیاس‌های بزرگ شود بنابراین سنجش‌ازدوری م چکیده کامل

زمینه و هدف: رطوبت سطحی خاک، متغیری مهم در چرخه آبی طبیعت بوده و می‌تواند تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله دما و مشخصات خاک قرار گیرد. استفاده از سنسوهای زمین برای اندازه‌گیری رطوبت خاک منجر به‌صرف زمان و توزیع نامناسب نمونه‌ها در مقیاس‌های بزرگ شود بنابراین سنجش‌ازدوری می‌تواند ابزار مهمی در برآورد رطوبت خاک باشد. هدف پژوهش حاضر استفاده از مدل TOTRAM با استفاده از تصاویر لندست 8 و روش SVR با استفاده از تصاویر سنتیل1 برای برآورد رطوبت خاک می‌باشد.روش پژوهش: شهرستان اردبیل به‌عنوان مرکز استان اردبیل در شمال غرب کشور واقع است. در مطالعه حاضر برای استخراج رطوبت خاک از دو روش TOTRAM بر مبنای توزیع پیکسل در فضای LST-VI و روش SVR با استفاده از تکنیک SAR و داده سنتینل 1 استفاده شده است. جهت پیاده‌سازی روش TOTRAM تصاویر لندست 8 مرتبط با تاریخ‌های 29/4/1398 و 30/05/1398 دانلود و پس از استخراج نقشه‌های NDVI و LST، اقدام به بررسی همبستگی بین متغیر وابسته رطوبت و متغیرهای مستقل دما و پوشش‌ گیاهی با استفاده از رگرسیون وزن‌دار جغرافیایی (GWR) شده است. برای اجرای روش SVR پس از دستیابی به تصاویر سنتینل 1 مربوط به تاریخ‌های 31/05/1398 و 27/04/1398، داده‌های رطوبت خاک محصول FLDAS و محصول 500 متری سالانه ماهواره مودیس (MCD12Q1) جهت طبقه‌بندی پوشش اراضی در سامانه Google Earth engine فراخوانی شدند و نقشه‌های مرتبط با رطوبت خاک استخراج شد. پس از استخراج نقشه‌های رطوبت نحوه‌ی توزیع رطوبت با استفاده از شاخص محلی موران بررسی شده است. بر طبق تعریف این شاخص مقادیر مثبت یک برای این شاخص نشان دهنده‌ی خوشه‌ای بودن توزیع خواهد بود.یافته‌ها: بررسی نقشه رطوبت حاصل از روش SVR تمرکز رطوبت در مناطقی با حضور پوشش گیاهی و آب را نشان داد و تغییر وضعیت رطوبت از تیر به مرداد قابل مشاهده بوده است. الگوی رطوبت انعکاس الگوی بارشی را نشان داده است به‌طوری‌که حداکثر بارش و رطوبت در فروردین بوده و در تابستان هر دو مؤلفه‌ی بارش و رطوبت کاهش داشته‌اند. بررسی روش TOTRAM و اعمال روش GWR همبستگی کامل NDVI-LST و رطوبت را نشان داد. البته همبستگی بین LST و رطوبت با مقادیر (بتا) B و خطای استاندارد (SE) 995/0 و صفر متناسب با مرداد و 981/0 و صفر متناسب با تیرماه بیشترین همبستگی را نسبت به متغیر پوشش‌گیاهی با پارامتر وابسته‌ی رطوبت نشان داده است که این همبستگی در مرداد ماه با افزایش مقدار ضریب تعیین R2 به 997/0 و کاهش معنی‌داری NDVI به مقدار 415/0 در تیرماه به‌مراتب بیشتر شده است. اعمال شاخص محلی موران با مقادیر کمتر از 0.05 برایp-value و مقادیر مثبت z و عدد نزدیک مثبت یک برای شاخص موران خوشه‌ای بودن توزیع متغیر رطوبت را نشان داده است.نتایج: بررسی نتایج روش‌های TOTRAM و SVR وابستگی وضعیت رطوبت خاک به شرایط و خوشه‌ای بودن توزیع رطوبت را نشان داد. با توجه به ضرایب همبستگی حاصل از رگرسیون وزن‌دار جغرافیایی همبستگی بیشتری بین متغیر دما و رطوبت به‌ویژه در مرداد ماه به دلیل کاهش تراکم پوشش گیاهی مشاهده ‌شده است. بررسی نقشه‌های الگوریتم SVR نشان داد در مناطقی با حضور پوشش گیاهی و بخصوص تراکم آن شاهد افزایش و با افزایش دما شاهد کاهش رطوبت هستیم. همچنین هماهنگی الگوی‌های رطوبت الگوریتم SVR و بارش رابطه مستقیم بین رطوبت و بارش را نشان داد. با توجه به اینکه روش SVR از تصاویر سنتینل 1 و پارامترهایی نظیر شدت پراکنش رادار و طبقه‌بندی پوشش اراضی استفاده می&lrm;کند می‌توان انتظار نتایج دقیق‌تری از این الگوریتم داشت. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

8 - برآورد ضرایب واکنش عملکرد به‌ تنش آبی در گیاه سیر تحت شرایط کم‌آبیاری
آرش تافته فاطمه کیخائی مجتبی هادی زاده

10.30495/wsrcj.2022.20007

زمینه و هدف: نظر به اهمیت تعیین رفتار گیاهان در شرایط کمبود آب لازم است تا ضرایب حساسیت گیاه به آب در مراحل مختلف رشد گیاهان تعیین شود. کمبود آب در دشت سیستان، یک مسئله جدی و دارای اهمیت است به‌گونه‌ای که عدم تأمین آب رودخانه مرزی هیرمند که تنها منبع تأمین آب منطقه است چکیده کامل

زمینه و هدف: نظر به اهمیت تعیین رفتار گیاهان در شرایط کمبود آب لازم است تا ضرایب حساسیت گیاه به آب در مراحل مختلف رشد گیاهان تعیین شود. کمبود آب در دشت سیستان، یک مسئله جدی و دارای اهمیت است به‌گونه‌ای که عدم تأمین آب رودخانه مرزی هیرمند که تنها منبع تأمین آب منطقه است منجر به نابودی کشاورزی می‌شود. پایین بودن امکان افزایش منابع جدید آب و ضرورت افزایش تولیدات کشاورزی از منابع آب محدود در این منطقه، استفاده از روش‌های علمی مناسب برای افزایش بهره‌وری آب کشاورزی را می‌طلبد. همچنین تغییر الگوی کشت و جایگزینی محصولات پردرآمد در سال‌های اخیر در مناطق خشک بسیار موردتوجه کشاورزان قرارگرفته است. هدف از این پژوهش بررسی اثرات تنش آبی بر رفتار گیاه سیر در شرایط کم‌آبی است تا با واسنجی تابع تولید این گیاه ضرایب واکنش عملکرد در شرایط کمبود آب به دست آید.روش پژوهش: در این مطالعه گیاه سیر در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در سال‌های 1398 و 1399 در استان سیستان و بلوچستان اجرا شد. تیمارها بر اساس سطح تنش نسبت به شاهد 30، 35، 40، 45، 50، 60 و 70 درصد نیاز آبی اعمال شدند. این ایستگاه در 20 کیلومتری جنوب شرقی شهر زابل واقع در طول جغرافیای 61 درجه و 41 دقیقه و عرض جغرافیای 30 درجه و 54 دقیقه در منطقه سیستان قرار دارد. ارتفاع ایستگاه از سطح دریا 483 متر، میانگین بارندگی سالیانه 55 میلی‌متر و میزان تبخیر سالیانه 4500 تا 5000 میلی‌متر است و این منطقه دارای اقلیم بسیار خشک با تابستان بسیار گرم و زمستان ملایم می‌باشد. مساحت قطعه آزمایشی برابر 750 مترمربع (15×50) انتخاب گردید برای کاشت سیر رقم چینی قبل از کاشت بستر با کود حیوانی تقویت شد و پس از گاو رو شدن بر اساس آزمون خاک کود به میزان 300 کیلوگرم فسفات پتاسیم، 200 کیلوگرم فسفات تریپل و 100 کیلوگرم اوره به خاک اضافه گردید. سپس شخم و دیسک و درنهایت تسطیح شد. در دهه دوم مهرماه جهت کاشت سیر رقم چینی شیارهایی به فاصله 20 سانتیمتر و عمق 5 سانتیمتر با بیلچه ایجاد و غده سیرها به فاصله 8 سانتیمتر بر روی ردیف‌های کشت گردید. اطلاعات گیاهی شامل دوره‌های رشد، قطر غده، تعداد حبه، ارتفاع گیاه و مقادیر عملکرد سیر نیز اندازه‌گیری شد. سپس بر اساس اطلاعات به‌دست‌آمده دو تابع تولید تافته و ریس موردبررسی قرار گرفتند و ضرایب حساسیت گیاه در دوره رشد تعیین شد.یافته‌ها: بیشترین عملکرد سیر در مطالعه 8240 کیلوگرم در هکتار بوده است که برای تولید آن 833 میلی‌متر آب مصرف شد. برای واسنجی ضریب حساسیت گیاه سیر از داده‌های سال اول استفاده شد و پس از واسنجی دو تابع تولید ریس (Raes) و تافته (Tafteh)، مقادیر ضریب حساسیت گیاه سیر ارائه شد. این ضریب در بازه 5/0 تا 2/1 در دوره‌های مختلف رشد گیاه سیر متفاوت بود که منحنی تغییرات آن ارائه شد. ارزیابی روش ریس در سال دوم با مقدار ریشه میانگین مربعات خطا 1302 کیلوگرم در هکتار و مقدار نرمال شده آن حدود 23 درصد بود.نتایج: در مقایسه دو روش مورداستفاده درروش تافته و همکاران، مقدار ریشه میانگین مربعات خطا 485 کیلوگرم در هکتار و مقدار نرمال شده آن حدود 11 درصد به دست آمد. ازاین‌رو، روش تافته در تعیین عملکرد سیر در شرایط تنش آبی توصیه می‌شود. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

9 - مدل‌سازی رفتار سدهای بتنی با استفاده از روش‌های شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون لجستیک
فردین سعید محسن ایران دوست نوید جلال کمالی

10.30495/wsrcj.2022.19230

زمینه و هدف: اندازه‌گیری و رفتارسنجی سد موضوع جدیدی می‌باشد که می‌تواند به دلیل تغییر پارامترهای موجود برای ارائه مدلی باشد که رفتار پارامترهای منفرد را بر روی سد و همچنین روی یکدیگر بررسی ‌کند و تغییرات ایجاد شده را آنالیز کرده و سیاست‌های لازم را ایجاد ‌کند. هدف این پ چکیده کامل

زمینه و هدف: اندازه‌گیری و رفتارسنجی سد موضوع جدیدی می‌باشد که می‌تواند به دلیل تغییر پارامترهای موجود برای ارائه مدلی باشد که رفتار پارامترهای منفرد را بر روی سد و همچنین روی یکدیگر بررسی ‌کند و تغییرات ایجاد شده را آنالیز کرده و سیاست‌های لازم را ایجاد ‌کند. هدف این پژوهش ایجاد یک روش ترکیبی از رگرسیون لجستکی با بهینه‌سازی الگوریتم بهینه‌سازی‌ گروه ذرات با مقدار حقیقی جهت پیش‌بینی رفتار تجهیزات سد می‌باشد.روش پژوهش: در این مطالعه از داده‌های 365 روز، از 31/01/1397 تا 31/01/1398 که 600 مجموعه ‌داده تجهیزات سد شامل پارامترهای دمای آب، سطح آب، فشار دریچه، میزان رسوب‌گذاری، فشار منافذ، دمای هوا، حجم آب ورودی، مشخصات ویژه سد، شرایط بتن، سطح آب مخزن، تغییر مکان افقی و عمودی، اجزای اتصال انتقالی و شتاب زمین، قدرت، فشار، کشش و تنش بالا برای مدل‌سازی استفاده شدند. برای آموزش مدل‌سازی الگوریتم بهینه‌سازی گروه ذرات مقدار حقیقی-رگرسیون لجستیک و 120 مجموعه‌ داده جهت آزمایش استفاده گردید. برای ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی، از چهار آماره شامل ضریب تعیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب پراکندگی (SI) و میانگین خطاهای انحرافی (MBE) استفاده گردید.یافته‌ها: نتایج نشان داد که مدل در پیش بینی فشار پیزومتریک در بدنه سد عملکرد قابل قبولی دارد. همچنین نتایج حاصل از مدل شبکه عصبی مصنوعی با کسب 930/0 R2= و 587/8SI= همگرایی قابل قبولی را نشان می دهد. نتایج مربوط به داده‌های آموزش مدل نیز بیانگر این است که میانگین (µ) و انحراف معیار (σ) مدل ارائه شده، برای داده های آموزش به ترتیب برابر با 341/1 و 526/1 می‌باشد و برای داده های صحت‌سنجی این مقادیر برابر با 576/1 و 247/2 می باشد که این نشان از عملکرد خوب مدل پیشنهاد شده دارد. در معیار احتمال تجمعی، مدل پیشنهاد شده با 940/0P50= و 742/1P90= مبین این است که نتایج قابل قبول می باشد.نتایج: نتایج بیانگر این است که بهینه‌سازی گروه ذرات مقدار حقیقی-رگرسیون لجستیک در عوض به ‌حداقل ‌رساندن ریسک تجربی که تعمیم عالی برای اندازه‌های نمونه کوچک را فراهم می‌سازد، اصل کاهش ریسک سازه‌ای را اجرا می‌کند. نسبت مقادیر پیزومتریک پیش‌بینی‌شده به مقادیر قرائت‌شده برای حدود 72 درصد دادهها در این مدل در حدود یک بوده که بیانگر آموزش و قدرت پیشبینی مناسب این مدل میباشد. در نهایت بر اساس معیارهای ارزیابی مدل ترکیبی عملکرد بهتری نسبت به روش‌های بیان شده دارد. پرونده مقاله

XML

فهرست مقالات