فعالیت های انسانی، وجود املاح در بستر رودخانه و رواناب ها و همچنین آلودگی های حمل شده توسط هوا منجر به آلوده شدن رودخانه‌ها به عنوان یکی از اصلی ترین منابع تامین آب می‌شود. در این پژوهش با انتخاب رودخانه گاماسیاب، نمونه گیری از 16 نقطه مورد نظر برای سه بازه زمانی در آلوده ترین محل که دارای بیشترین میزان آلاینده نسبت به سایر ایستگاه ها را پس از آزمایش اسپکتوفتومتری از نمونه ها داشت، در فصل سال انجام شد. نمونه های جمع آوری شده پس از انتقال به آزمایشگاه مورد سنجش و تعیین میزان آلاینده هدف قرار گرفتند. سپس به منظور تصفیه با استفاده از نانوذره زئولیت طبیعی و اصلاح شده شبیه سازی شدند. در ادامه با استفاده از مدل Design Expert و فرض دو عامل pH و نسبت جاذب به آلاینده ، ضمن یافتن نقاط بهینه جذب، مقادیر جذب تئوری نیز یافت شدند. نتایج تحقیق نشان داد راندمان جذب برای نمونه اصلاح شده با 0/2 مولار نیتریک اسید و سولفوریک اسید برابر با 77 درصد برآورد شد. از بررسی اندرکنش سولفات با سه آلاینده شاخص دیگر شامل فسفات، نیترات و آهن که به وسیله شبیه سازی محلول و به منظور خنثی کردن اثر سایر مواد محلول صورت گرفت، مشخص گردید یون های فسفات و نیترات منجر به کاهش جذب یون سولفات توسط جاذب شده و یون آهن منجر به افزایش جذب سولفات توسط جاذب می‌شود. همچنین نتایج شبیه سازی مدل مورد نظر نشان داد نقطه بهینه جذب برای جاذب برابر با 9/6=pH و 17/01=D/C بوده و مقادیر مورد نظر منجر به جذب آلاینده به میزان 86/5 درصد می‌شود. در نهایت ایزوترم فروندلیچ برای این جاذب با ضریب تعیین 0/92 به عنوان ایزوترم برتر نسبت به ایزوترم لانگمویر با ضریب تعیین 0/79 انتخاب شد. پرونده مقاله

بیان صحیح و دقیق انتقال آلاینده‌ها در محیط متخلخل از اهمیت بالایی برای ارزیابی و اصلاح آنها در خاک و آبخوان‌ها برخوردار است. جنبه مهم در انتقال املاح و آلاینده‌ها، استفاده از مدل‌های مناسب برای توصیف رفتار انتقال آنها است. در این مطالعه غلظت فلز سنگین کادمیوم در ستون خاک لومی دست‌نخورده با استفاده از آزمایش جانشینی اختلاط‌پذیر اندازه گیری شد. این آزمایش در سه غلظت اولیه (50 ، 100 و 150 میلی گرم بر لیتر) تکرار شد. سپس انتقال فلز Cd توسط مدل کسری انتقال-پخش (FADE) شبیه‌سازی شد. منحنی‌های رخنه حاصل از شبیه‌سازی مدل مذکور و نتایج آزمایش های برازش داده شده و تاثیر غلظت بر عملکرد آن بررسی گردید. پارامترهای درجه کسری (α)، ضریب پخش (D) و فاکتور تاخیر (R) در هر سه غلظت اولیه با استفاده از روش مسئله معکوس برآورد و مقایسه شد. نتایج نشان داد مدل FADE انتقال فلز کادمیوم را با 0/98=RMSE و 0/05=r2 به خوبی شبیه‌سازی می‌کند. مقایسه منحنی‌های رخنه برازش داده شده توسط مدل FADE و داده‌های آزمایشگاهی نیز موید این موضوع است. همچنین مقدار α در هر سه غلظت اولیه تقریبا با هم برابر و مساوی 1/7 می‌باشد که نشان‌دهنده انتقال نامتعارف Cd است. به نظر می‌رسد عدم اثرگذاری C0 بر پارامتر درجه کسری که پارامتر اصلی مدل FADE است، باعث شده عملکرد مدل مذکور با تغییرات غلظت اولیه روند خاصی نداشته و قابل چشم‌پوشی باشد. با افزایش غلظت اولیه، فرآیند پخشیدگی در انتقال فلز کادمیوم افزایش یافته و روند آن غیرخطی و غیرقابل پیش‌بینی می شود و رابطه فاکتور تاخیر با غلظت اولیه معکوس می باشد. پرونده مقاله

در پژوهش حاضر یک الگوی شبیه‌سازی چند‌هدفه ارایه شد و شش سناریو بر اساس بیلان آب زیرزمینی به‌منظور بهره‌برداری بهینه از آبخوان دشت شهریار تعریف شد. به این منظور، ابتدا با استفاده از مدل های مبتنی بر GIS و با روش‌های فازی و وزنی، مناطق پر آب و کم آب محدوده مطالعاتی به‌منظور اولویت‌بندی منابع و مصارف شناسایی شدند. سپس سناریوهای مورد نظر به ‌وسیله مدل GMS شبیه‌سازی و ارزیابی شدند. در نهایت به منظور افزایش دقت نتایج پژوهش، غلظت TDS و بیلان آب زیرزمینی با استفاده از مدل‌ شبکه عصبی مصنوعی شبیه‌سازی شد. با توجه به نتایج روش‌های فازی و وزنی، مناطق رباط‌کریم، سپس اسلامشهر و در نهایت شهریار به‌عنوان نواحی کم آب مشخص شدند. بر اساس نتایج حاصل شده، بیلان حالت ناپایدار و صحت‌سنجی به ترتیب برابر 344/68- و 109/98- میلیون مترمکعب محاسبه شدند. سناریوی سوم با بیلان 203/33 میلیون ‌متر‌مکعب به‌عنوان بهترین سناریو انتخاب شد و بیلان حاصل از آن نسبت به بیلان حاصل از مدل GMS و شبکه عصبی برای سال آبی 95 به‌ترتیب برابر 284/87 و 284/83 درصد افزایش یافت. همچنین غلظت کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی حاصل از مدل GMS‌ و شبکه عصبی در کل بازه زمانی مطالعاتی به‌طور میانگین برابر 655 و 651 میلی‌گرم بر لیتر برآورد شدند. معیارهای ضریب همبستگی و ضریب تعیین حاصل از مدل‌های شبکه عصبی برای بیلان آب زیرزمینی و کل داده‌ها برابر یک و برای غلظت کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی به‌ترتیب برابر 0/997 و 0/994 برآورد شدند. در تحقیق حاضر، الگوی شبیه‌سازی چند‌هدفه به‌عنوان یک روش جامع و کاربردی با ارایه روش‌های شبیه‌سازی نوین، توانایی پشتیبانی از چند سناریوی مؤثر را داشته و منجر به افزایش پایداری سیستم آب زیرزمینی می‌شود. پرونده مقاله

اهمیت بقای نسل گونه‌های نادر و حفظ تنوع زیستی کشور برای آیندگان و چرخه اکوسیستم با وجود محدودیت‌های منابع آب سطحی لزوم برنامه‌ریزی منابع آبی را نشان ‌می‌دهد. مولفه‌ مهم در بهینه‌سازی و مدیریت آب سطحی، پیش بینی های بلند‌مدت و کوتاه مدت جریان رودخانه است. پژوهش حاضر به منظور دستیابی به این مهم به مقایسه عملکرد دو مدل شبکه بیزینBN و شبکه عصبی MLP، طی هفده الگوی ساختاری پرداخت. سپس مقادیر زیست‌محیطی و شرایط زیستی آبزیان بررسی شد. داده های ماهانه هواشناسی و همچنین حجم آب انتقالی از پنج ایستگاه هیدرومتری ورودی به سد طالقان از سال 1385 تا 1397 به‌عنوان داده ورودی به مدل‌ها معرفی گردید و رواناب ورودی به سد به‌عنوان پیش بینی شونده لحاظ شد. در مرحله بعد با استفاده از روش هیدرولوژیک تنانت دبی‌های‌ ‌زیست‌محیطی محاسبه گردید و احتمال وقوع این دبی‌ها در داده‌های ثبتی و هفده الگو در محیط نرم افزار Easyfit محاسبه شد. سپس مقایسه‌ الگوهای منتخب با توجه به احتمال وقوع و معیار‌های شاخص، ضریب نش- ساتکلیف، جذر خطای میانگین مربعات و متوسط خطای پیش‌بینی مطلق انجام شد. با وجود 43/3 درصد تشابه بهترین الگو مدل BN در برابر 80 درصد تشابه در مدل MLP، مدل BN با معیار شاخص بهتر (3/98- ، 17/3 و 0/06) در مقابل مقادیر شاخص در مدل MLP (23/9 ،-10/3 و 122/3) دقت بهتری داشته است. همچنین مشخص شد حوضه با خطر ‌زیست‌محیطی مواجه است، زیرا مقادیر پیشنهادی برای جریان زیست‌محیطی در بعضی از ماه‌ها در طول دوره مطالعاتی از کل رواناب بیشتر بوده است. پرونده مقاله

از آنجا‌یی که بخش کشاورزی مصرف‌کننده اصلی آب در کشور است، دستیابی به کشاورزی پایدار بدون در نظر گرفتن مسایل زیست ‌محیطی ممکن است در درازمدت مخاطراتی را به دنبال داشته باشد، لذا کمّیت و کیفیت آب‌های سطحی در کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار است. این پژوهش با هدف پایش کیفی منابع آب‌های سطحی برای دستیابی به کشاورزی و منابع طبیعی پایدار، به بررسی محدوده مطالعاتی حوضه آبریز رودخانه ارس پرداخته است. بالغ بر 100 نمونه‌‌‌ برداشت شده از 9 ایستگاه رودخانه ارس، حدفاصل روستای یایچی کشور آذربایجان تا نزدیک دریاچه سد ارس، از مهر ماه 1397 تا مرداد ماه 1398 با استفاده از شاخص کیفیت آب کشاورزی ویلکوکس و نرم‌افزار Grapher مورد بررسی، طبقه‌بندی و ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد نمونه‌ها در دیاگرام شولر در محدوده قابل قبول بوده، اما می‌بایست برای شرب، سایر عناصر موثر نیز مورد بررسی قرار گیرد. کم‌ترین میزان نسبت جذب سدیم در خرداد ‌ماه (1/40میلی‌گرم بر لیتر) و بیشترین مقدار آن در آبان ‌ماه (3/43 میلی‌گرم بر لیتر) می‌باشد. همچنین میزان هدایت الکتریکی آب در خرداد ماه (840 میکرو‌زیمنس بر سانتی‌متر) کم‌ترین و در مهر‌ماه (1375 میکرو‌زیمنس بر سانتی‌متر) بیشترین مقدار به ثبت رسیده است. بر اساس دیاگرام ویلکوکس، کلیه نمونه‌ها در محدوده کیفیC۳S1بوده و جز آب‌های شور به‌شمار می‌روند. علی‌رغم بالا بودن سطح شوری در نمونه‌های این رودخانه، طی بازه زمانی مورد بررسی جهت کاربری کشاورزی تفاوت معنی‌داری در روند کیفی ایستگاه‌ها مشاهده نشد، لیکن باید تمهیدات لازم در استفاده از این آب‌ها به‌عمل آید. پرونده مقاله

سدها می توانند برق تولید کنند و امنیت آب را تضمین کنند ، اما در عین حال رژیم هیدرولوژیکی رودخانه ها را با عواقب قابل توجهی برای رفاه اقتصادی و زیست محیطی منطقه ای که در آن قرار دارند تغییر می دهند. پیامدهای احداث سدها در بیشتر نقاط کشور امروزه تبدیل به یکی از مسائل بحث برانگیز در محافل مختلف شده است. هدف این تحقیق بررسی پیامدهای اقتصادی و اجتماعی بالابردن دیواره سد اکباتان در همدان می‌باشد که در سال 1386 به بهره برداری رسید. پیامدهای اقتصادی و اجتماعی این سد برحسب شرایط ویژه جغرافیایی بیشتر در ناحیه پایین دست سد مشهود است. داده های تحقیق با استفاده از پیمایش میدانی و با تکمیل پرسشنامه توسط 150 نفر از ساکنان در روستاهای پایین دست سد انجام شده است. به منظور بررسی پیامدهای اقتصادی، اجتماعی افزایش ارتفاع دیوار سد بر شرایط زندگی روستاییان پایین دست سد از روش معادلات ساختاری بیزی استفاده شد و در انتها یک مدل اماری ارائه گردید. براساس نتایج تحقیق عامل اجتماعی با بار عاملی 919/0 بیشترین تأثیرگذاری را بر شرایط زندگی روستاییان پایین دست سد اکباتان را داشته است. پرونده مقاله

زمینه و هدف: با توسعه کشاورزی، صنعت و رشد جمعیت، بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی افزایش یافته و کمیت، کیفیت آن را نیز تحت تأثیر قرار داده است. مدیریت بهره‌برداری بهینه آب زیرزمینی برای جلوگیری از بروز مشکلات کمی و کیفی آبخوان‌ها ضروری می‌باشد. هدف از این تحقیق، بهره‌برداری بهینه از منابع آب زیرزمینی و بررسی اثرات کمی و کیفی آن بر آبخوان دشت شهریار است. روش بررسی: تغییرات سطح آب زیرزمینی و کیفیت آن از منظر شاخص TDS در آبخوان دشت شهریار در بازه زمانی سال آبی 93 تا 95، توسط شبکه عصبی مصنوعی شبیه‌سازی شده‌اند. سپس TDS آب زیرزمینی توسط رگرسیون برآورد شده است. و در نهایت از الگوریتم ژنتیک چند هدفه (NSGA-II) به منظور بهره‌برداری بهینه از منابع آب زیرزمینی و با هدف حداقل نمودن تغییرات سطح آب زیرزمینی و کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی، استفاده شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد، معیار ارزیابی RMSE در سه وضعیت آموزش، آزمایش و صحت سنجی برای تغییرات سطح آب زیرزمینی به ترتیب برابر 06e-27/1، 0025/0 و 003/0 و برای کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی برابر 24/0، 64/27 و 608/14 می‌باشد و معیار ضریب همبستگی (R) در سطح 05/0 در سه وضعیت برای هر دو متغییر معنی دار بود. همچنین در بازه زمانی مورد مطالعه، حجم برداشت بهینه از آبخوان به میزان 12/29 درصد کاهش یافته و مقدار بهینه TDS آب زیرزمینی به طور میانگین، به اندازه 87/120 میلی گرم بر لیتر کمتر از برآورد شبکه عصبی مصنوعی است. و سطح آب زیرزمینی نیز به طور میانگین به اندازه 27/9 متر در سال افزایش یافته است. بحث و نتیجه‌گیری: نتایج حاصل نتایج نشان داد که روش شبیه سازی-بهینه سازی پیشنهادی به عنوان یک ابزار کاربردی با عملکرد مناسب و کم هزینه و با سرعت مطلوب می تواند با سیاست بهره‌برداری بهینه همزمان از چند عامل مؤثر پشتیبانی کند. همچنین مشکلات کمی و کیفی آبخوان را کاهش داده و باعث افزایش پایداری سیستم آب زیرزمینی می‌شود. پرونده مقاله

زمینه و هدف: مدل‌سازی کیفیت آب رودخانه‌ها می‌تواند به‌عنوان یکی از مؤثرترین ابزارها در جهت مدیریت کیفیت آب رودخانه‌ها و کاهش تبعات مسایل محیط زیستی ناشی از ورود آلاینده‌ها به آن مورد استفاده قرار گیرد. هدف از مقاله حاضر استفاده از مدل معتبر QUAL2Kw.5.1 در راستای مدل‌سازی کیفیت آب در رودخانه شاهرود می‌باشد. روش بررسی: در مقاله حاضر ازمدل QUAL2Kw.5.1 برای مدل‌سازی هفت پارامتر کیفیت آب شامل اکسیژن محلول، اکسیژن‌خواهی بیوشیمیایی، قلیاییت، کل مواد جامد محلول، هدایت الکتریکی، فسفر کل و نیتروژن کل در چهار دوره زمانی در رودخانه شاهرود استفاده شده است. به منظور واسنجی مدل از داده‌های آبان 1386 و تیر 1387 و برای صحت‌سنجی مدل از داده‌های شهریور 1387 و مهر 1387 استفاده شده است. واسنجی خودکار ضرایب مدل با استفاده از الگوریتم ژنتیک موجود در مدل انجام شده است. به منظور مقایسه نتایج شبیه‌سازی شده مدل با داده‌های مشاهداتی از دو پارامتر آماری شامل ضریب تبیین و میانگین قدرمطلق خطا استفاده شده است. یافته‌ها: مهم‌ترین ضرایب واسنجی شده در مدل مربوط به مواد جامد معلق، اکسیژن‌خواهی بیوشیمیایی، نیتروژن و فسفر می‌باشد. مدل در شبیه‌سازی پارامترهای pH و هدایت هیدرولیکی با مقادیر میانگین قدرمطلق خطای 19/0 و 89/163 در مرحله صحت‌سنجی به‌ترتیب بیش‌ترین و کم‌ترین دقت را از خود نشان داد. به طور میانگین حداقل و حداکثر اکسیژن محلول اندازه‌گیری شده در رودخانه شاهرود در شهریور 1387 و مهر 1387 و به‌ترتیب برابر 93/6 و 99/9 میلی‌گرم بر لیتر اندازه‌گیری شده است. همچنین بیش‌ترین و کم‌ترین دقت مدل در شبیه‌سازی این پارامتر مربوط به تیر و مهر 1387 با میانگین قدرمطلق خطای برابر 86/0 و 29/1 می‌باشد. همچنین نتایج نشان داده که مدل‌سازی هیدرولیکی دقیق از تغییرات پارامترهای هیدرولیکی رودخانه و جریان در طول رودخانه تأثیر زیادی در مدل‌سازی کیفیت آب رودخانه دارد. بحث و نتیجه‌گیری: نتایج مقاله حاضر دقت مناسب مدل QUAL2Kw.5.1را در شبیه‌سازی پارامترهای کیفیت آب رودخانه شاهرود نشان می‌دهد. از طرف دیگر دقت شبیه‌سازی هر پارامتر با توجه به مقدار تغییرات آن در طول رودخانه متغیر می‌باشد. به نحوی‌که هر چه تغییرات یک پارامتر در طول رودخانه و در بازه‌های مختلف کم‌تر باشد، دقت مدل در شبیه‌سازی این پارامتر بیش‌تر خواهد بود. پرونده مقاله

زمینه و هدف: در دهه اخیر، در اثر تغییر کاربری اراضی و تخریب پوشش گیاهی، قسمت اعظم نزولات تبدیل به رواناب شده و با ایجاد سیلاب‌هایی عظیم، باعث خسارات مالی و جانی فراوان می‌گردد. هدف از این پژوهش، ارزیابی تأثیر رواناب بر فرسایش حوضه آبریز با استفاده از مدل MPSIAC بوده است.روش بررسی: بدین منظور، نخست نقشه‌های پایه حوضه خدیجه خاتون در سال 1397 نظیر نقشه‌های توپوگرافی و زمین‌شناسی جمع‌آوری شد. سپس مراحل محاسبه 9 فاکتور مدل شامل زمین شناسی، خاک، آب و هوا، رواناب، پستی و بلندی، پوشش زمین، استفاده از زمین، وضعیت فعلی فرسایش و فرسایش رودخانه‌ای انجام و فرسایش و رسوب منطقه برآورد و در نهایت، رابطه رواناب و فرسایش حوضه بررسی و مدل برآورد فرسایش و رسوب از روی رواناب تعیین گردید.یافته ها: نتایج این پژوهش نشان داد که میزان فرسایش خاک، 97/5806 تن در سال برابر 58/3 تن در هکتار در سال می‌باشد. چنانچه ارزش هر تن خاک زراعی معادل 50 دلار در نظر گرفته شود و در صورت مهیا بودن شرایط فرسایش، ارزش 97/5806 تن در سال معادل 5/290348 دلار و به عبارتی 9/11613 میلیون ریال می‌باشد. در کل حوضه مورد مطالعه، فاکتور هفتم و هشتم مدل MPSIAC از مؤثرترین عوامل در بروز فرسایش هستند.بحث و نتیجه‌گیری: نتایج بیانگر این موضوع است که مراتع اطراف حوضه خدیجه خاتون به‌علت استفاده بیش از ظرفیت، تخریب شده و مراتع کل منطقه به‌علت شرایط اقلیمی در وضعیت خوبی نیست. همچنین نتایج نشان داد که فاکتور رواناب دارای همبستگی 98/0 خطی با فرسایش می‌باشد و بیانگر این است که هر چه رواناب زیادتر شود، میزان فرسایش و رسوب‌دهی نیز افزایش می‌یابد. پرونده مقاله