امید کاوسی؛ خالد احمدآلی؛ علی اکبر نظری سامانی
چکیده
فرسایش خاک و پیامدهای ناشی از آن از قبیل تخریب خاک در منشاء، گل آلودگی رودخانه ها و پرشدن مخزن سد ها به عنوان یکی از مهمترین مخاطره های طبیعی در سطح حوزه های آبخیز می باشد که موجب کاهش دوام اکوسیستمی می گردد. یکی از مهمترین راهکارهای عملی برای کنترل رسوب و کاهش دبی اوج جریان، احداث بندهای اصلاحی می باشد. بنابراین تعیین متغیرهای کمّی ...
بیشتر
فرسایش خاک و پیامدهای ناشی از آن از قبیل تخریب خاک در منشاء، گل آلودگی رودخانه ها و پرشدن مخزن سد ها به عنوان یکی از مهمترین مخاطره های طبیعی در سطح حوزه های آبخیز می باشد که موجب کاهش دوام اکوسیستمی می گردد. یکی از مهمترین راهکارهای عملی برای کنترل رسوب و کاهش دبی اوج جریان، احداث بندهای اصلاحی می باشد. بنابراین تعیین متغیرهای کمّی مؤثر بر حجم سازه، عاملی مهم برمیزان هزینه های احداث و اثربخشی آنها است. پژوهش حاضر، برای مدل سازی احجام بندهای اصلاحی (سنگی ملاتی) در سطح 100 زیرحوضه در استانهای مختلف کشور (البرز، آذربایجان شرقی، ایلام، اصفهان، بوشهر، تهران، قزوین، فارس، مازندران، همدان) انجام شد. پایگاه اطلاعاتی مورد استفاده برای مدل سازی، شامل 27 ویژگی محیطی استخراج شده در هریک از 100 زیرحوضه بوده و مدل سازی با استفاده از الگوریتم بیان ژن (GEP) انجام گرفت. نتایج حاصل از مدل سازی نشان داد که مهمترین ویژگی های موثر در برآورد حجم سازه ها از بین 27 ویژگی عبارتند از: بارش، دما، شاخص TWI، ضریب شکل، اختلاف ارتفاع، زمان تمرکز، شیب، تراکم زهکشی و شاخص NDVI. نتایج برآورد حجم سازهها با استفاده از نُه متغیر انتخاب شده، نشان داد که مقادیر R^2 ، RRMSE و NSE برای مرحله آموزش به ترتیب برابر 0.88 ، 0.35 و 0.92 همچنین برای مرحله آزمون به ترتیب برابر 0.91 ، 0.29 و 0.91 می باشد. همچنین بر اساس نتایج حاصله، ویژگی های زودیافت محیطی میتواند با دقت زیادی برای برآورد حجم سازه های کنترل رسوب در زمان کوتاه مورد استفاده قرار گیرد و بنابراین قبل از اجرای آنها از هزینههای مربوطه در راستای اولویت بندی مناطق، آگاهی یافت.
امیرحسین پارسامهر؛ علی سلاجقه؛ شهرام خلیقی سیگارودی؛ خالد احمدآلی
چکیده
هدف از پژوهش حاضر ارائه رویکردی برای مدلسازی تغییرات مکانی–زمانی بارش است که میتواند به عنوان ورودی مدلهای بارش – رواناب مورد استفاده قرار گیرد. برای این منظور از دادههای رگبار چهار ایستگاه پایش باران در حوزه آبخیز پسکوهک، واقع در 27 کیلومتری غرب شیراز، استفاده شد. پنج پارامتر ارتفاع از سطح دریا، درجه شیب، جهت شیب، طول ...
بیشتر
هدف از پژوهش حاضر ارائه رویکردی برای مدلسازی تغییرات مکانی–زمانی بارش است که میتواند به عنوان ورودی مدلهای بارش – رواناب مورد استفاده قرار گیرد. برای این منظور از دادههای رگبار چهار ایستگاه پایش باران در حوزه آبخیز پسکوهک، واقع در 27 کیلومتری غرب شیراز، استفاده شد. پنج پارامتر ارتفاع از سطح دریا، درجه شیب، جهت شیب، طول و عرض جغرافیایی به عنوان عوامل موثر در تغییرات مکانی بارش انتخاب شد. ترکیبات مختلف این پنج پارامتر، با استفاده از آزمون گاما در نرمافزار WinGammaTM ، اولویتبندی شد. مدلسازی رگرسیونی و تعیین ضرایب عددی معادلات، با استفاده از الگوریتم بهینهسازی لونبرگ–مارکوارت در محیط MATLAB انجام شد. سپس با استفاده از معیارهای ارزیابی ضریب تعیین (R^2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و دیاگرام تیلور(Taylor Diagram)، بهترین مدل انتخاب و نقشه رستری یک رگبار انتخابی در محیط Arc GIS ترسیم شد. در انتها با استفاده از رویکرد پیشنهادی استفاده از روش نسبت معادلات، مدل تغییرات مکانی–زمانی بارش نهایی شد. نتایج نشان داد که با استفاده از مدل غیرخطی درجه دو و پارامترهای ارتفاع از سطح دریا و عرض جغرافیایی، میتوان با دقت بالایی، توزیع مکانی بارش را به صورت یک شبکه منظم پیکسلی (100 متر مربعی) بدست آورد (917/0 =.R^2 و 2277/0=RMSE). با توجه به اینکه در رگبارهای مختلف حوزههای کوچک، نسبت تغییرات بارش هر پیکسل به پیکسلهای دیگر (از جمله پیکسل ایستگاه پایش باران) تقریبا ثابت است، بنابراین با استفاده از رویکرد پیشنهادی در این پژوهش میتوان تغییرات مکانی و زمانی هر رگبار را به صورت یک ماتریس سه بعدی در منطقه مدلسازی کرد.
گلنوش سوارتندرو؛ سلمان زارع؛ خالد احمدآلی؛ محمد جعفری
چکیده
با توجه به کمبود آب در بیابانهای ایران و بالابودن میزان تبخیر استقرار پوشش گیاهی و آبیاری آنها با مشکلات زیادی همراه است؛ لذا در برنامههای مدیریتی توسعه پایدار مناطق خشک و بیابانی استفاده از روشهای نوین، سازگار با محیط زیست که در ترجیحاٌ آب کمتری مصرف گردد، را بسیار ضروری نموده است. از جمله این روشها میتوان به آبیاری زیرسطحی ...
بیشتر
با توجه به کمبود آب در بیابانهای ایران و بالابودن میزان تبخیر استقرار پوشش گیاهی و آبیاری آنها با مشکلات زیادی همراه است؛ لذا در برنامههای مدیریتی توسعه پایدار مناطق خشک و بیابانی استفاده از روشهای نوین، سازگار با محیط زیست که در ترجیحاٌ آب کمتری مصرف گردد، را بسیار ضروری نموده است. از جمله این روشها میتوان به آبیاری زیرسطحی عمقی با استفاده از لولههای PVC اشاره کرد. در این پژوهش چالهای به عمق و قطر 50 سانتیمتر حفر شد و سپس دو لوله به طور متقابل به فاصله 20 سانتیمتر از یکدیگر در دو طرف گودال قرار داده شد. پس از قرارگیری لولهها، گودال با خاک عرصه پر شد. الگوی پیاز رطوبتی در هشت تیمار از نظر قرارگیری سوراخهای خروج آب، قطر لوله، تعداد سوراخها در نیمه بالایی و پایین لوله و همچنین قطر سوراخها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که لولهها با قطر 5/12 سانتیمتر و ارتقاع 55 سانتیمتر، با پنج ردیف دوتایی سوراخ 6 میلیمتری در نیمه بالایی لوله به فاصله 3 سانتیمتر از هم و دو سوراخ در نیمه پایینی لوله با فاصله 10 سانتیمتر از یکدیگر، بهترین عمق پیاز رطوبتی را ایجاد مینمایند. عمق پیاز رطوبتی ایجاد شده در خاک در اطراف ریشه گیاه به عنوان نماینده راندمان کاربرد آب، در مدیریت و استفاده صحیح از منابع آبی و همچنین تشویق گیاه به ریشهدوانی عمقی بسیار مهم است. لذا در صورت استفاده از این شیوه برای آبیاری نهالها در مناطق خشک و بیابانی، تیمار مذکور توصیه میگردد.
رقیه شاد؛ مهدی قربانی؛ خالد احمدآلی؛ علی اکبر نظری سامانی؛ مریم یزدان پرست
چکیده
تغییرات کاربری اراضی در کشورهایی همچون ایران که با محدودیت فضا روبهرو است باید مانند مصرف آب با تفکر و مطابق با برنامهریزی مناسب و به نحو مطلوب باشد. از سویی دیگر پویایی ذاتی بشر و نیازهای او، شیوه و میزان استفاده از زمین را درگذر زمان با تغییر و دگرگونی مواجه ساخته است. لذا هدف از این پژوهش مدلسازی پویای تغییرات کاربری اراضی ...
بیشتر
تغییرات کاربری اراضی در کشورهایی همچون ایران که با محدودیت فضا روبهرو است باید مانند مصرف آب با تفکر و مطابق با برنامهریزی مناسب و به نحو مطلوب باشد. از سویی دیگر پویایی ذاتی بشر و نیازهای او، شیوه و میزان استفاده از زمین را درگذر زمان با تغییر و دگرگونی مواجه ساخته است. لذا هدف از این پژوهش مدلسازی پویای تغییرات کاربری اراضی مبتنی بر نظام انسان- محیطزیست در حوزه آبخیز طالقان میباشد. بدین منظور با استفاده از تصاویر سری زمانی ماهواره لندست، نقشههای کاربری اراضی برای سالهای 1994، 1999، 2002، 2009، 2014، 2019، در شش کلاس مرتع، جنگل، اراضی کشاورزی، اراضی بایر، مسکونی و آب طبقهبندی گردید. پس از صحتسنجی نقشهها و آشکارسازی تغییرات، تحت سه سناریو رشد اقتصادی فعلی، رشد سریع اقتصادی و توسعه پایدار با استفاده از مدلسازی سیستم پویا، شبیهسازی تا سال 1435 انجام گردید. نتایج آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی در طول دوره نشان میدهد که روند تغییرات اراضی کشاورزی، مراتع، جنگل، کاهشی بوده و اراضی بایر و منطقه مسکونی نیز در طول دوره بررسی همواره روندی افزایشی داشته است. نتایج حاصل از شبیهسازی نشان میدهد از بین سه سناریو موردبررسی، سناریو توسعه پایدار از هماهنگی بین میزان بهرهبرداری از زمین و تأمین نیازهای اجتماع و رشد اقتصادی قابلقبول برقرار بوده است. بنابراین میتوان نتیجه گرفت سناریو توسعه پایدار مبنای مهمی برای برنامهریزی کاربری اراضی در سالهای آتی جهت کاهش تخریب منابع طبیعی و حفظ حالت پایدار در آن است و این سناریو رشد اقتصادی مطلوبی را در آینده رقم میزند.
معصومه صالحی مورکانی؛ سلمان زارع؛ مریم ممبنی؛ قاسم قوهستانی؛ خالد احمدآلی؛ بیژن خلیلی مقدم
چکیده
هجوم ماسههای روان در مناطق بیابانی ایران موجب آسیب به جنبههای مختلف زندگی ساکنین این مناطق میشود. مالچ نفتی یکی از اقداماتی است که از سالیان گذشته به منظور تثبیت ماسههای روان مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجاییکه مالچ نفتی از فرآوردههای سنگین نفتی تشکیل شده است ممکن است با ورود به منابع آبی باعث آلوده شدن منابع آب در این ...
بیشتر
هجوم ماسههای روان در مناطق بیابانی ایران موجب آسیب به جنبههای مختلف زندگی ساکنین این مناطق میشود. مالچ نفتی یکی از اقداماتی است که از سالیان گذشته به منظور تثبیت ماسههای روان مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجاییکه مالچ نفتی از فرآوردههای سنگین نفتی تشکیل شده است ممکن است با ورود به منابع آبی باعث آلوده شدن منابع آب در این مناطق به وسیله عناصر سنگین و هیدروکربنها شود. جهت بررسی تاثیر عناصر سنگین و هیدروکربنها بر روی منابع آب، نمونههایی از مالچ نفتی در بازههای زمانی کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت از ماسهزارهای حمیدیه استان خوزستان و همچنین نمونهای از مالچ نفتی پالایشگاه آبادان در شرایط آزمایشگاهی با شبیهسازی شرایط طبیعی و زمان ماند 24 ساعت در تماس با آب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که میزان آلایندگی فلزات سنگین به غیر از عنصر بر که مقدار آلایندگی آن در منطقه بلند مدت، میان مدت، کوتاه مدت و شاهد به ترتیب 95%، 115%، 123% و 129% نسبت به حد مجاز افزایش داشته، مالچ نفتی تاثیر بسزایی در افزایش آلودگی منابع آب از نظر عناصر سنگین ندارد. بررسی مالچ نفتی بر میزان هیدروکربنها در آب نشان داد به غیر از Naphtalene و Benzo(g,h,i)Perylene که در مناطق میان مدت و کوتاه مدت نسبت به منطقه شاهد کاهش داشته است، اختلاف هیدروکربنهای دیگر نسبت به منطقه شاهد به صورت افزایشی بوده؛ اما به طور کلی میزان همه هیدروکربنهای بررسی شده در تیمارهای مورد بررسی کمتر از حد مجاز آنها بوده است.
علی یزدان پناهی؛ خالد احمدآلی؛ سلمان زارع
چکیده
یکی از موادی که در دهههای اخیر به عنوان اصلاحکنندۀ خاک مورد توجه محققین قرار گرفته است، بایوچارها هستند. در این تحقیق به منظور بررسی اثر افزودن بایوچارهای طبیعی و بایوچار کمپوست زبالۀ شهری بر ویژگیهای خاک شنی تهیه شده از تپههای ماسهای کاشان، آزمایشی در شرایط گلخانه به صورت فاکتوریل و در قالب بلوکهای کاملاً تصادفی ...
بیشتر
یکی از موادی که در دهههای اخیر به عنوان اصلاحکنندۀ خاک مورد توجه محققین قرار گرفته است، بایوچارها هستند. در این تحقیق به منظور بررسی اثر افزودن بایوچارهای طبیعی و بایوچار کمپوست زبالۀ شهری بر ویژگیهای خاک شنی تهیه شده از تپههای ماسهای کاشان، آزمایشی در شرایط گلخانه به صورت فاکتوریل و در قالب بلوکهای کاملاً تصادفی انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل بایوچار طبیعی در سطوح (0، 1، 3 و 5 درصد)، بایوچار کمپوست زبالۀ شهری در سطوح (0، 1، 3 و 5 درصد) بود که در مجموع 16 بستر حاصل شد. آنالیز شیمیایی برای خاک و بایوچارها به طور جداگانه و همچنین برای 16 بستر حاصل از ترکیب نسبتهای مختلف این مواد، در سه تکرار انجام گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس و مقایسۀ میانگین ویژگیهای اندازهگیری شده (هدایت الکتریکی، pH، کلسیم، منیزیم، پتاسیم و مادۀ آلی) نشان داد که این ویژگیها تحت تأثیر سطوح مختلف بایوچار طبیعی اختلاف معنیداری داشتند. افزودن بایوچارها سبب کاهش مقدار pH خاک در برخی تیمارها گردید و تیمار 5 بیشترین کاهش را داشت. مقدار قابلیت هدایتالکتریکی، کلسیم، منیزیم، پتاسیم و مادۀ آلی تحت تأثیر هر دو نوع بایوچار افزایش 5/5، 9/3، 4/2، 9/1 و 7/3 برابری نسبت به شاهد پیدا کرد. در کل میتوان بیان کرد که تیمار13 (خاک+5% بایوچار طبیعی+5% بایوچار کمپوست زباله) بیشترین تأثیر را بر ویژگیهای خاک مورد مطالعه گذاشته است. به عنوان یک گزینۀ اجرایی میتوان استفاده از بایوچارهای مورد مطالعه را بهعنوان منبع حاوی کلسیم، منیزیم، پتاسیم و مادۀ آلی، در اصلاح خاکها و مدیریت حاصلخیزی مدنظر قرار داد.
علی یزدان پناهی؛ خالد احمدالی؛ سلمان زارع؛ تورج شعبانی عمران
چکیده
هدایت هیدرولیکی اشباع یکی از مهمترین ویژگیهای فیزیکی خاک است که در مدلسازی حرکت آب، انتقال املاح و آلایندهها در محیطهای متخلخل، تعیین، مقدار و سرعت نفوذ، طراحی زهکشها و دیگر فرآیندهای هیدرولوژیکی کاربرد زیادی دارد. در این مطالعه با افزایش سطوح مختلف ( 1، 3 و 5 درصد) بایوچار طبیعی و بایوچار کمپوست زبالۀ شهری به خاک جمعاً ...
بیشتر
هدایت هیدرولیکی اشباع یکی از مهمترین ویژگیهای فیزیکی خاک است که در مدلسازی حرکت آب، انتقال املاح و آلایندهها در محیطهای متخلخل، تعیین، مقدار و سرعت نفوذ، طراحی زهکشها و دیگر فرآیندهای هیدرولوژیکی کاربرد زیادی دارد. در این مطالعه با افزایش سطوح مختلف ( 1، 3 و 5 درصد) بایوچار طبیعی و بایوچار کمپوست زبالۀ شهری به خاک جمعاً 16 نوع خاک تهیه شد و اثر افزایش این مواد بر ضریب هدایت هیدرولیکی اشباع بررسی شد. برای این منظور هدایت هیدرولیکی خاکها در آزمایشگاه و به روش بار ثابت اندازهگیری شد. سپس مدلسازی منحنی مشخصۀ رطوبتی (SMC) با استفاده از مدل ونگنوختن-معلم (VGM) برای همۀ خاکها انجام گردید و پارامترهای این مدل شامل رطوبت باقیمانده ( )، رطوبت اشباع ( )، پارامترهای α، m، n و نیز هدایت هیدرولیکی اشباع با استفاده از دادههای زودیافت خاک نظیر درصد ذرات خاک (شن، سیلت، و رس)، چگالی ظاهری و مقادیر ظرفیت زراعی و پژمردگی دائـم با نرمافـزارهای ROSETTA و RETC از طریق مدلسازی معکوس تعیین شـد. نتایج نشان داد که افزایش بایوچار کمپوست زباله و بایوچار طبیعی سبب کاهش هدایت هیدرولیکی آب در خاک گردید و تیمار11 که دارای خاک 5+ درصد بایوچار طبیعی 1+ درصد بایوچار زباله شهری بوده با 64 درصد و بعد از آن تیمار 13 با کاهش 61 درصدی بیشترین کاهش Ks شده است. بیشترین و کمترین مقدار Ks مربوط به تیمارهای 1 و 11 به ترتیب برابر 9/707 و 8/254 سانتیمتر بر روز بود. همچنین اثر تیمارهای مختلف بر همۀ پارامترهای مدل VGM ((θr , θs, m , n , α معنیدار بود و در اکثر تیمارهای بهکاررفته با افزایش درصدهای مصرفی بایوچار در خاک پارامترهای θr، n و m افزایش و پارامترهای θs، α و Ks کاهش یافتند.
