2024-03-29T05:44:39Z
https://ijswr.ut.ac.ir/?_action=export&rf=summon&issue=11163
تحقیقات آب و خاک ایران
Iran J Soil Water Res
2008-479X
2008-479X
1400
52
11
ارزیابی تغییرات جریان و غلظت نیترات رواناب خروجی از حوضه آبریز تحت سناریوهای مدیریتی با استفاده از مدل SWAT (مطالعه موردی: دشت هشتگرد)
محمودرضا
نورعلی نژاد اسلاملو
مجتبی
شوریان
سیدسجاد
مهدی زاده
استراتژیهای مدیریت حوضه آبریز میتواند در تعدیل مشکلات ناشی از آلودگی منابع آب، مورد توجه قرار گیرد. در این پژوهش جهت ارزیابی رواناب و نیترات با توجه به سناریوهای مدیریتی برای محدوده مطالعاتی هشتگرد، از مدل هیدرولوژیکی نیمهتوزیعی SWAT استفاده شده است. پس از شبیهسازی رواناب، از سه ایستگاه هیدرومتری برای واسنجی در دوره 1990 تا 2013 و اعتبارسنجی در دوره 2014 تا 2018 استفاده شد. نتایج شاخصهای آماری R2 و NS نشان میدهد شبیهسازی در این حوضه با دقت خوبی انجام پذیرفته است، همچنین نتایج حاکی از آن است با اعمال سناریو اول (تغییر الگوی کشت) و سناریو دوم (افزایش راندمان آبیاری) مقدار مصرف آب در بخش کشاورزی از 3/85 میلیون متر مکعب در وضع موجود به 8/59 میلیون متر مکعب کاهش خواهد یافت که این امر باعث ارتقای راندمان کوددهی نیز خواهد شد و بهعبارتی با تغییر الگو میتوان به کاهش نفوذ عمقی کمک کرد، از طرفی با آبیاری قطرهای نیاز به شستشو خاک و هدر رفت آب کم میشود. با مقایسه مقادیر نیترات ثبت شده در ایستگاه هیدرومتری ده صومعه کردان در دوره پایه با مقادیر شبیهسازی شده نیترات در سناریوی اول نیز نتایج به خوبی نشان میدهد که با اعمال سناریو اول میزان نیترات شبیهسازی شده در این ایستگاه هیدرومتری به نسبت دوره پایه به جز در فصل زمستان و اوایل فصل بهار روندی کاهشی داشته است. در سناریو دوم نیز نتایج نشان داد که با تغییر روش آبیاری، میزان آبشویی نیترات در تمامی طول سال نسبت به دوره پایه کاهش چشمگیری داشته است. بهطور کلی سناریوی دوم در کاهش آبشویی نیترات اثرگذاری بیشتری داشته و توصیه میشود.
مدیریت حوضه آبریز
مدلسازی
نیترات
SWAT
2022
01
21
2709
2721
https://ijswr.ut.ac.ir/article_86334_e024abed9204b5a5b07ec08bb078083e.pdf
تحقیقات آب و خاک ایران
Iran J Soil Water Res
2008-479X
2008-479X
1400
52
11
تحلیل پراکنش فصلی بارشهای فرین در ایران با استفاده از پایگاه AgERA5
نرگس
اسدی رحیمبیگی
آذر
زرین
عباس
مفیدی
عباسعلی
داداشی رودباری
بارشهای فرین بهویژه در مناطق خشک و نیمه خشک به عنوان یک مخاطره جدی تلقی شده، خطر رخداد سیل را افزایش داده و زمان محدودی برای هشدار باقی میگذارند. این مطالعه با هدف درستی سنجی متغیر بارش و بارشهای فرین پایگاه AgERA5 و بررسی پراکنش فصلی بارشهای فرین در ایران انجام شده است. ابتدا، درستی دادههای بارش پایگاه AgERA5 با کاربست سنجههای آماری NRMSE، MBE و PCC مورد بررسی قرار گرفت. بررسی خطاها نشان داد که داده AgERA5 بیشترین مقدار NRMSE را در اقلیم مرطوب سواحل شمالی و همچنین مناطق پرباران زاگرس و شمالغربی دارد. در مقابل، این پایگاه، بارش را در مناطق خشک و نیمه خشک ایران با دقت بیشتری برآورد میکند. برای بررسی بارش فرین فصلی، از سه شاخص شدت بارش روزانه (SDII)، بیشینه بارش یکروزه (RX1day) و روزهای همراه با بارش سنگین (R10mm) استفاده شد. درستی سنجی شاخصهای فرین نشان داد که پایگاه AgERA5 در برآورد شاخص R10mm در بخشهای بزرگی از کشور کمبرآوردی دارد و در مقابل دو شاخص RX1day و SDII در بیشتر مناطق ایران بیشبرآوردی دارند. همانند میانگین بارش، بیشینه خطا و اریبی بارشهای فرین در سواحل خزری دیده میشود. نتایج نشان داد که در حالیکه بیشینه RX1day به مقدار 5/80 میلیمتر در فصل زمستان اتفاق میافتد، بیشینه SDII با 2/19 میلیمتر/روز در فصل تابستان مشاهده میشود. این در حالی است که بیشینه تداوم R10mm در تمامی فصول در سواحل خزری مشاهده میگردد. بهرغم آنکه سواحل خزری بیشینه روزهای همراه با بارش سنگین را در تمامی فصول دارد اما بیشینه تداوم شدت بارش در زاگرس مرتفع دیده میشود. شدت بارش در تمامی مناطق ایران با ارتفاعات ارتباط مستقیم دارد. در این رابطه، سواحل جنوبی دریای خزر در تمام طول سال، از این قاعده مستثنی است.
بارش فرین
شدت بارش
بارش سنگین
پایگاه AgERA5
ایران
2022
01
21
2723
2737
https://ijswr.ut.ac.ir/article_86336_db9fb75aad7af28b24139a634c1bd579.pdf
تحقیقات آب و خاک ایران
Iran J Soil Water Res
2008-479X
2008-479X
1400
52
11
مدلسازی هیدرولیکی منابع آب با استفاده از تکنیکهای یادگیری
مجتبی
پورسعید
امیرحسین
پورسعید
سعید
شعبانلو
تحلیل کمی و کیفی منابع آب امروزه به یکی از موضوعات مهم در تحقیقات منابع آب تبدیل شده است. در این تحقیق از دادهکاوی، تکنیکهای هوش مصنوعی و ریاضی برای شبیهسازی رفتار آب و تخمین تغییرات پارامتریک آن استفاده شده است. نام مدلهای بکار گرفته شده عبارتند از: مدل ماشین یادگیری نیرومند خودتطبیق SAELM، حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان LSSVM، مدل شبکههای عصبی نروفازی ANFIS و مدل آماری رگرسیون خطی چندگانه MLR که برای تخمین پارامترهای هیدروژئولوژیکی استفاده شده است. همچنین برای ارزیابی عملکرد مدلها، در قالب 5 رویکرد دقت مدلها بررسی گردید. نتایج تحقیق نشان داد که براساس نمودارهای شبیهسازی و همبستگی مدل SAELM برترین مدل بود. براساس شاخصهای ارزیابی دقت، مدل SAELM با شاخصهای RMSE و MAPE و R به ترتیب برابر با 1545/0، 0070/0 و 9979/0 دارای بالاترین دقت در تخمین پارامترهای هیدروژئولوژیکی بود. بر اساس تحلیل عدم قطعیت ویلسون (Wilson Score method) عملکرد مدل برتر (SAELM) دست پایین (Underestimated) برآورد گردید. همچنین براساس نمودارهای نسبت اختلاف خطا، دقیقترین نتایج مربوط به مدل SAELM بود. در پایان با استفاده از نمودارهای توزیع خطا کمترین میزان خطا به مدل SAELM اختصاص یافت.
ماشین یادگیری نیرومند خودتطبیق
ماشین یادگیری حداقل مربعات بردار پشتیبان
شبکههای عصبی نروفازی
رگرسیون خطی چندگانه
تحلیل عدم قطعیت
2022
01
21
2739
2750
https://ijswr.ut.ac.ir/article_86338_03513a0958cac541b83e0f34c83495a1.pdf
تحقیقات آب و خاک ایران
Iran J Soil Water Res
2008-479X
2008-479X
1400
52
11
تأثیر تنش سرب بر رشد و محتوای عناصر معدنی گیاه خارمریم (Silybum marianum (L.) Gaertn) و افسنطین (Artemisia absinthium L.)
ناطق
لشکری صنمی
جمشید
قربانی
سید محمد
حجتی
قربان
وهاب زاده
بابک
متشرع زاده
شناخت پاسخهای مورفوآناتومیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهان در معرض فلزهای سنگین، از اهمیت بالایی برای احیای پوشش گیاهی مناطق معدنی برخوردار است. در این پژوهش اثر سرب بر رشد و مقادیر عناصر غذایی در گیاه خارمریم و افسنطین بررسی شد. آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانهای و با اعمال محلول نیترات سرب در غلظتهای صفر (شاهد)، 300 و 600 میلیگرم در لیتر انجام شد. پس از رسیدن به رشد مطلوب، گیاهان برداشت شده و ویژگیهای رویشی و مقدار کلسیم، منیزیم، پتاسیم، فسفر، آهن، روی، منگنز، سرب و مس در اندام هوایی و ریشه اندازهگیری شدند. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت سرب، رشد اندام هوایی و زیرزمینی افسنطین تحت تاثیر قرار نگرفت اما زیتوده ریشه و حجم ریشه خارمریم به طور معنیداری در غلظت بالای سرب کاهش یافت. با افزایش غلظت سرب، انباشت سرب در ریشه هر دو گیاه و در اندام هوایی خارمریم افزایش معنیداری نشان داد. بیشترین سرب جذب شده در اندام هوایی و ریشه بهترتیب با 73/14 و 16/57 میلیگرم در کیلوگرم برای خارمریم بود. فاکتور انتقال سرب در هر دو گیاه کمتر از یک بهدست آمد. غلظت آهن در اندام هوایی خارمریم به طور معنیداری در تیمار سرب افزایش یافت. غلظت منگنز در اندام هوایی خارمریم در تنش سرب بیشتر از افسنطین بود. با توجه به حضور طبیعی این گیاهان در باطلههای زغال سنگ و توانایی رشد و انباشت سرب در غلظتهای سمی این فلز، میتوان از آنها برای اصلاح مناطق مشابه یا با آلودگی سرب استفاده کرد.
احیاء معادن
باطله زغالسنگ
فلزهای سنگین
گیاه پالایی
2022
01
21
2751
2762
https://ijswr.ut.ac.ir/article_86340_000186bb23ba3df9f299c0dd45ce85de.pdf
تحقیقات آب و خاک ایران
Iran J Soil Water Res
2008-479X
2008-479X
1400
52
11
برآورد ضرایب تنش، گیاهی و واکنش عملکرد به آب در بادام زمینی تحت سطوح مختلف آبیاری
علی
عبدزادگوهری
آرش
تافته
نیاز علی
ابراهیمی پاک
حسین
بابازاده
جهت تخمین ضرایب تنش (Ks) و ضریب گیاهی (Kc) و همچنین ضرایب پاسخ عملکرد گیاه به آب یا ضریب حساسیت (Ky) در مراحل مختلف رشد بادام زمینی، تحقیقی بهصورت کرتهای خرد شده در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در سالهای 1396 و 1397 در استان گیلان اجرا شد. تیمار اصلی شامل دیم و تأمین 120، 100، 80، 60 و 40 درصد نیازآبی و تیمار فرعی شامل دو رقم بادام زمینی جنوبی و گیل بود. با توجه به نتایج، مقادیر ضرایب تنش آبی، در رقم جنوبی در سال 96 و 97 به ترتیب در بازه 1-45/0 و 1-63/0 متغیر بود، در حالی که این ضریب در رقم گیل در سال 96 در بازه 1-47/0 و در سال 97 در بازه 1-64/0 قرار داشت. ضریب گیاهی در مرحله ابتدایی (20روز)، توسعه گیاه (30روز)، میانی (45روز) و پایانی (30روز) در رقم جنوبی در سال 96 بهترتیب 4/0، 37/0، 01/1 و 79/0 و در سال 97 بهترتیب 4/0، 37/0، 98/0 و 75/0 بهدست آمد. در حالی که در رقم گیل، این ضرایب در سال 96 بهترتیب 4/0، 36/0، 01/1 و 78/0 و در سال 97 بهترتیب 4/0، 36/0، 98/0 و 74/0 بود. واسنجی ضریب پاسخ عملکرد گیاه به آب در ارقام گیل و جنوبی با روشهای Raes, (2004) و Tafteh et al, (2013) مورد بررسی قرار گرفت. در روش Raes, (2004) مقدار ریشه میانگین مربعات خطا 183کیلوگرم در هکتار و مقدار نرمال شده آن حدود 16 درصد و شاخص کارایی این روش 72/0 بود. در روش Tafteh et al, (2013) مقدار ریشه میانگین مربعات خطا 188 کیلوگرم در هکتار و مقدار نرمال شده آن حدود 17 درصد و شاخص کارایی این روش 71/0 بهدست آمد. با توجه به NRMSE دو مدل بررسی شده، نتابج کلی حاکی از آن است که مدل Raes, (2004) با 164/0 و مدل Tafteh et al, (2013) با 168/0، در برآورد عملکرد بادامزمینی دارای دقت قابل قبولی میباشند.
ارقام بادام زمینی
تبخیر-تعرق واقعی گیاه
لایسیمتر
نیاز آبی
2022
01
21
2763
2774
https://ijswr.ut.ac.ir/article_86341_c7b9d002ea18f233f8d175e56a59b815.pdf
تحقیقات آب و خاک ایران
Iran J Soil Water Res
2008-479X
2008-479X
1400
52
11
بررسی الگوی مکانی و زمانی جذب آب توسط ریشه گیاه ذرت و کلزا تحت تنش کم آبی
محمدحسین
محمدی
مائده
حجتی
محسن
زارع بنادکوکی
محسن
فرح بخش
مهدی
شرفا
این پژوهش با هدف بررسی الگوی مکانی و زمانی جذب آب در شرایط رطوبتی بهینه و تنش کمآبی صورت گرفت. به این منظور، دو گیاه ذرت و کلزا با دو الگوی توسعه ریشه متفاوت در گلدانهایی با ابعاد 48 در 62 سانتیمتر و در چهار تکرار کشت گردید. فضای داخلی هر گلدان به 18 ناحیه تقریبا مساوی تقسیم گردید و سپس با خاکی با بافت لوم شنی که با استفاده از یک لایه 5/2 سانتی متری از شن درشت از یکدیگر جدا شده بودهاند پر گردید. این لایه شن درشت به منظور قطع هیدرولیکی ناحیه های مختلف استفاده گردید. سپس با استفاده از تانسیومترهای دستساز، مکش ماتریک ثابت و برابر در همه بخشهای خاک اعمال و نیز مقدار جذب آب از هر کدام از این بخشهای خاک در طی زمان اندازهگیری شد. با توجه به تثبیت مکش ماتریک و در نتیجه رطوبت خاک و عدم زهکشی و تبخیر مقدار جذب آب معادل تعرق در نظر گرفته شد. در انتها دو گلدان از هر کشت با افزایش مکش ماتریک توده خاک تحت تنش کم آبی قرار گرفت. پس از استقرار کامل گیاهان، تعرق به صورت روزانه اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که در هر دو گیاه بیشترین میزان جذب آب در شرایط بهینه رطوبتی از لایه اول (0-10 سانتیمتر) و دوم (5/12-5-22 سانتیمتر) صورت گرفت، اما با اعمال تنش خشکی، سهم لایههای تحتانی در تامین آب مورد نیاز تعرق نسبت به لایه سطحی بیشتر شد. تغییر الگوی جذب آب به وضعیت هیدرولیکی خاک و مقاومتهای عرضی و طولی ریشه و خاک نسبت داده شد. در پی خشکی خاک با افزایش دو مقدار مقاومت هیدرولیکی خاک (افزایش 3000 حدود برابری مقاومت هیدرولیکی خاک) و مقاومت هیدرولیکی عرضی ریشه که به صورت سری قرار گرفتهاند، افت پتانسیل هیدرولیکی آب درون آوندهای چوبی از طوقه تا نواحی نوک ریشه کاهش یافته و امکان برقراری شیب پتانسیل در عرض نواحی انتهایی ریشه فراهم شده و جذب آب در این بخشها افزایش مییابد.
هدایت هیدرولیکی ریشه
خشکی
تعرق
2022
01
21
2775
2788
https://ijswr.ut.ac.ir/article_86342_d23ec343668583ef11341b92847055fc.pdf
تحقیقات آب و خاک ایران
Iran J Soil Water Res
2008-479X
2008-479X
1400
52
11
بررسی روابط بین مشخصههای هیدرومورفولوژیکی و هیدرولوژیکی بر میزان مطلوبیت زیستگاه تحت سناریوهای تغییر رژیم جریان زیستمحیطی مبتنی بر احیای اکوسیستم رودخانه کردان
محمدحسن
نادری
مسعود
پورغلام آمیجی
مجتبی
خوش روش
میثم
سالاری جزی
عفت
محمدی
محمد
قلیزاده
احیای رودخانه، حفظ حیات طبیعی و بوم شناختی رودخانه در کنار بهرهبرداری از آن برای مصارف مختلف، یکی از برجستهترین حوزههای علمی کاربردی منابع آب است. تأمین جریان زیستمحیطی، بهعنوان ابزاری برجسته برای کاهش تأثیرات منفی تنظیم رودخانه و حفاظت، احیا و بهبود کیفیت زیستگاه رودخانههای طبیعی در مدیریت حوزههای آبخیز و مدیریت یکپارچه منابع آب، شناخته شده است. در این مطالعه، بهمنظور ارزیابی و برآورد رژیم جریان زیستمحیطی رودخانه کردان، روش منحنی تداوم جریان بر اساس آمار هیدرولوژیکی ایستگاه هیدرومتری در طول دوره آماری 35 ساله (از سال آبی 1365 تا 1399) و مدل هیدرومورفواکولوژیکی MesoHABSIM، بر پایه مطالعات و مشاهدات میدانی مورد استفاده قرار گرفتند و مطابق با آن، مطلوبیت زیستگاه در دسترس گونه ماهی هدف در سناریوهای مختلف رژیم جریان، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد توزیع حداقل میزان جریان اکولوژیکی در طول سال، نسبتا یکنواخت و در محدوده جریان پایه رودخانه است (حداکثر مقدار 8/1 مترمکعب بر ثانیه در ماه فروردین و حداقل 3/0 مترمکعب بر ثانیه در ماه مهر). با این حال، توزیع جریان مطلوب اکولوژیکی برای فراهم کردن زیستگاههای هیدرومورفولوژیکی مطلوب در طول سال، نابرابر است. همچنین حداکثر مقدار مورد نیاز جریان اکولوژیکی مطلوب در اردیبهشت برابر با 6/3 مترمکعب بر ثانیه و کمترین مقدار جریان اکولوژیکی مطلوب در مهر برابر با 7/0 مترمکعب بر ثانیه است. از طرفی دیگر، با توجه به تجزیه و تحلیل صورت گرفته، در بیشتر اوقات سال، دبی کمتر از میانگین جریان سالانه در رودخانه مورد مطالعه که برابر 95/3 مترمکعب برثانیه می باشد، جاری است و این در حالی است که این جریانها برای تامین نیازهای اکولوژیکی آبزیان، ناکافی است. نتایج مطالعه حاضر نشان میدهد که تغییرات هیدرومورفولوژی رودخانه کردان در اثر تنظیم طولانیمدت جریان رودخانه، منجر به تغییر در توزیع زیستگاههای مطلوب مورفولوژیکی میشود. قابل ذکر است مدل MesoHABSIM، مطلوبیت و در دسترس بودن زیستگاه گونههای ماهی را برای سناریوهای مختلف رژیم جریان و مورفولوژی رودخانه را به خوبی شبیهسازی کرده و نیز در پروژههای احیای اکولوژیکی رودخانه و تعیین جریان زیستمحیطی، میتواند کاربرد داشته باشد.
اکولوژی رودخانه
تنظیم جریان رودخانه
رژیم جریان طبیعی
منابع آب
منحنی مطلوبیت زیستگاه
2022
01
21
2789
2814
https://ijswr.ut.ac.ir/article_86344_1647cbd4aa27f12d5c5477446090da63.pdf
تحقیقات آب و خاک ایران
Iran J Soil Water Res
2008-479X
2008-479X
1400
52
11
کانیشناسی خاکهای درجا توسعه یافته از هوازدگی بازالت در یک ردیف اقلیمی خشک-نیمهخشک-نیمهمرطوب البرز میانی
علیرضا
راهب
احمد
حیدری
بازالتها از جمله سنگهای آذرین حاوی کانیهای حساس به هوازدگی هستند که محصولات هوازدگی آنها بهصورت کانیهای ثانویه و مواد محلول مختلف در آمده و خصوصیات کانیشناسی ویژهای ایجاد میکنند که به ندرت در سایر خاکها یافت میشوند. کانیهای رسی بخش مهمی از سیستم خاک را تشکیل میدهند و در حاصلخیزی، مدیریت و بهره وری پایدار خاک نقش دارند. هدف از این مطالعه بررسی تشکیل کانیهای رسی در خاکهای درجا تشکیل یافته از بازالت در سه اقلیم مختلف است. در این تحقیق ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاکهای تشکیل شده بر روی سنگ مادر بازالت در 24 خاکرخ در یک ردیف اقلیمی در سه منطقه خشک، نیمهخشک و نیمه مرطوب البرز میانی مورد مطالعه قرار گرفت و سپس خصوصیات کانی شناسی در شش خاکرخ مطالعه شد. تحلیل پراشنگاشتهای اشعه X نشان داد که در خاکهای مناطق خشک ایلایت و در مناطق نیمهخشک و نیمهمرطوب اسمکتایت کانیهای غالب هستند. فرایندهای نوتشکیلی (رسوب از محلول) و تغییر شکل کانیها (به ویژه ایلایت) در تشکیل اسمکتایت خاکساخت در مناطق نیمهخشک و نیمهمرطوب نقش دارند. در خصوص ایلایت نیز، شواهد گویای منشا پدوژنیک آن در خاکهای مورد مطالعه میباشد. منشا ورمیکولایت در سه منطقه مورد مطالعه نیز تحت تاثیر هوادیدگی میکا و کلرایت بوده است.
اسمکتایت
پراش نگاشت اشعه ایکس
خاکرخ
سنگهای آذرین
2022
01
21
2815
2828
https://ijswr.ut.ac.ir/article_86345_ff0514602e165314897d673924980db7.pdf
تحقیقات آب و خاک ایران
Iran J Soil Water Res
2008-479X
2008-479X
1400
52
11
کاربرد الگوریتم نوین بهینهسازی گروه گوریلها برای مدیریت بهرهبرداری مخزن
ایرج
پسندیده
بهروز
یعقوبی
در این مقاله الگوریتم فرا ابتکاری بهینهساز گروه گوریلهای مصنوعی (GTO) با الگوریتمهای بهینهساز گرگ خاکستری (GWO) و ازدحام ذرات (PSO) به منظور مدیریت بهرهبرداری بهینه از مخزن سد مقایسه شد. نتایج الگوریتم GTO با الگوریتمهای GWO و PSO که در زمینه مسائل پیچیده مهندسی و بهرهبرداری از مخزن موفق عمل کردند، ارزیابی شد. تابع هدف کمینهسازی مجموع مربعات کمبود نیاز پاییندست طی دوره بهرهبرداری تعریف شد و قیود مربوط به معادله پیوستگی مخزن، حجم مخزن و حجم رهاسازی بر آن اعمال گردید. مطالعه موردی سد مخزنی جامیشان واقع در استان کرمانشاه در نظر گرفته شد. در این راستا مقادیر رواناب مربوط به سالهای آماری 1390-1370 بعنوان جریان ورودی آب به مخزن برای مدیریت بهرهبرداری بهینه از مخزن معرفی شد. نتایج بدست آمده از الگوریتمهای بهینهسازی با استفاده از شاخصهای ارزیابی خطا شامل جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین قدر مطلق خطا (MAE)، معیار نش-ساتکلیف (NSE)، نسبت جذر میانگین مربعات خطا به انحراف معیار دادههای مشاهداتی (RSR)، اطمینانپذیری، برگشتپذیری، آسیبپذیری و کمینهسازی تابع هدف مورد ارزیابی قرار گرفتند. مقادیر این شاخصها به ترتیب برای GTO 86/2، 85/1، 73/0، 52/0، 69%، 36%، 23% و 7/4 میباشند. مقادیر این شاخصها مشخص کردند الگوریتم GTO دارای دقت بسیار خوبی بوده و بهتر از الگوریتمهای GWO و PSO عمل میکند. لذا الگوریتم GTO میتواند بعنوان یک الگوریتم قدرتمند برای حل مسائل بهرهبرداری بهینه از مخزن سد بکار رود. براساس این الگوریتم، مقدار حجم رهاسازی آب بصورت تابعی از حجم مخزن سد، آورد به مخزن و مقادیر حجم تقاضای آب برای ماههای سال تعیین گردید.
بهینهسازی
الگوریتم فرا ابتکاری
گروه گوریلهای مصنوعی
بهرهبرداری از مخزن
2022
01
21
2829
2842
https://ijswr.ut.ac.ir/article_86347_95de43a88f160b4c2d76307c089ebfdf.pdf
تحقیقات آب و خاک ایران
Iran J Soil Water Res
2008-479X
2008-479X
1400
52
11
بررسی روند بیابانزایی در مرکز استان خوزستان با استفاده از دادههای سریهای زمانی سنجش از دور
ساره
هاشم گلوگردی
عباسعلی
ولی
محمدرضا
شریفی
مناطق خشک اغلب تحت تأثیر فرسایش سریع خاک، تخریب زمین و بیابانزایی قرار میگیرند. دادههای سنجش از دور با داشتن اطلاعات مکانی و زمانی، ابزار مناسبی جهت ارزیابی و بررسی این پدیدهها میباشند. در پژوهش حاضر از سریهای زمانی شاخصهای سنجش از دوری TGSI و آلبدو جهت پایش روند بیابانزایی در مرکز استان خوزستان استفاده شد. پس از محاسبهی شاخصهای ذکر شده با استفاده از تصویر سنجندهی ETM+ برای سالهای 2019-1999، مقادیر 411 نمونهی تصادفی انتخاب شده روی تصاویر، برای ساخت مدل فضای ویژگی Albedo-TGSI در هر سال به کار رفت و همبستگی بین متغیرها به میزان 83/0-48/0 در سالهای مختلف محاسبه گردید. سپس معادلهی درجات بیابانزاییDDI بر اساس شیب خط برازش داده شده بهدست آمد و مقدار شاخص بیابانزایی برای هر نقطه در هر سال محاسبه شد. در مرحلهی بعد با اعمال طبقهبندی شکست طبیعی بر روی شاخص DDI، درجات مختلف بیابانزایی و همچنین مقادیر شکست و حدی درجات مختلف برای نمونههای تصادفی حاصل شد. سپس میانگین این حدود برای هر طبقه در هر سال محاسبه شد و بهعنوان نمایندهی آن طبقه در همان سال در سری زمانی قرار گرفت. به این ترتیب 5 سری زمانی از درجات بیابانزایی در سال های 2019-1999 بهدست آمد و در نهایت آزمون روند من کندال، برای هر سری زمانی در سطح معنی داری 10% و 5% انجام شد. نتایج نشان داد هیچ یک ازسریها، به غیر از سری زمانی بیابانزایی زیاد، در سطح 5% روند معناداری از خود نشان ندادند. ولی دو طبقهی بیابانزایی شدید و بیابانزایی زیاد بهترتیب با مقادیر p-value، 90/0 و 50/0روند معناداری در سطح 10% از خود نشان دادند. همچنین نقشهی توزیع مکانی میانگین تغییرات روند شاخص بیابانزایی در طبقات مختلف، نشان داد در مجموع، نزدیک 81% منطقه در طبقات بیابانزایی شدید و زیاد با روند افزایشی بیابانزایی معنادار قرار گرفت.
تصاویر +ETM
شاخص درجات بیابانزایی
طبقهبندی شکست طبیعی
آزمون روند من کندال
2022
01
21
2843
2857
https://ijswr.ut.ac.ir/article_86349_58e350333854829f28a66422f8780fe4.pdf
تحقیقات آب و خاک ایران
Iran J Soil Water Res
2008-479X
2008-479X
1400
52
11
برآورد تغییرات مکانی رطوبت خاک با بهرهگیری از روش جنگل تصادفی و ویژگیهای محیطی حاصل از تصاویر ماهوارهای در حوضه مرغاب خوزستان
پدیده
جوادی
حسین
اسدی
مجید
وظیفه دوست
در مدیریت اراضی، تهیه نقشه یکپارچه تغییرات رطوبت خاک با وضوح مکانی بالا و کیفیت مناسب از اهمیت بالایی برخوردار است. با توجه به کمبود ایستگاههای هواشناسی و هیدرومتری در حوزههای آبخیز، بهویژه در مناطق کوهستانی، مطالعات میدانی بررسی تغییرات رطوبت خاک فرآیندی زمانبر، پرهزینه و با خطا است. جهت دستیابی به مدلی مناسب برای پیشبینی مکانی رطوبت خاک در فصل کم بارش در حوضه مرغاب استان خوزستان با مساحت 683 کیلومترمربع، نمونهبرداری میدانی به تعداد 174 نقطه در چهار عمق استاندارد با پروژه جهانی نقشهبرداری رقومی خاک (5-0، 15-5، 30-15 و 60-30 سانتیمتری) صورت گرفت. نقشههای تغییرات مکانی رطوبت خاک با استفاده از اجرای مدل یادگیری ماشین جنگل تصادفی (RF) و دو مجموعه دادهی فضاپایه شامل ویژگیهای بیوفیزیکی سطح حاصل از تصاویر ماهواره لندست-8 و سنتینل-2 و ویژگیهای توپوگرافی مستخرج از مدل رقومی ارتفاع تولید گردید. مناسبترین ویژگیهای کمکی پیشبینی کننده رطوبت خاک با روش حذف ویژگی برگشتی انتخاب گردیدند. نتایج میانگین تغییرات رطوبت خاک از لایه اول تا لایه چهارم بهترتیب 2/2، 24/3، 41/3 و 6/4 درصد مشاهده گردید. در عمق سطحی (5-0 سانتیمتر)، ویژگیهای بیوفیزیک ارتباط بیشتری با تغییرات مکانی رطوبت خاک از خود نشان دادند و در اعماق پایینتر، ویژگیهای توپوگرافی اهمیت بالاتری را نشان دادند. بررسی کارایی مدل RF در ارتباط با نوع تصویر مورد استفاده برای تولید ویژگیهای بیوفیزیکی بیانگر آن است که بر مبنای ضریب تطابق همبستگی مدل، استفاده از تصاویر سنتینل-2 در تلفیق با فاکتورهای توپوگرافی در عمقهای استاندارد بین 28/1 تا 66/3 درصد از دقّت بالاتری نسبت به تصاویر لندست-8 برخوردار است. بهطورکلی الگوریتم جنگل تصادفی به همراه ویژگیهای بیوفیزیکی مستخرج از سنتینل دو و دادههای توپوگرافی در سطح حوضه آبخیز قادر است نقشههای رطوبت خاک را با دقّت بالایی فراهم نماید.
شاخص های سنجش از دور
فاکتورهای توپوگرافیکی
مدل جنگل تصادفی
2022
01
21
2859
2874
https://ijswr.ut.ac.ir/article_86368_fab490ad41ed6a9700190f7aa14eae31.pdf
تحقیقات آب و خاک ایران
Iran J Soil Water Res
2008-479X
2008-479X
1400
52
11
ارائه چارچوب مفهومی و تحلیلی راهبردهای مدیریت آب کشاورزی با استفاده از رویکرد تلفیقی برنامهریزی راهبردی و مدلهای تصمیمگیری چند معیاره
احمد
رادمهر
امید
بزرگ حداد
مدیریت پایدار منابع آب کشاورزی در سامانههای منابع آب بهمنظور رسیدن به توسعه پایدار با در نظر گرفتن مؤلفههای اجتماعی، اقتصادی، زیستمحیطی، منابع و مصارف محقق خواهد شد. بر این اساس در مطالعه حاضر یک چارچوب مفهومی در قالب برنامهریزی راهبردی در تلفیق با مدلهای تصمیمگیری چندمعیاره برای توسعه راهبردهای پایدار مدیریت آب کشاورزی پیشنهاد شد. برنامه اقدامات پیشنهادی بر اساس سیاستهای اجرایی مدیریت عرضه و تقاضای آب در جهت افزایش بهرهوری آب شامل توسعه و بهسازی ساختار سامانه منابع آب شبکه آبیاری و زهکشی سفیدرود، بهبود مدیریت بهرهبرداری و نگهداری از سامانه منابع آب شبکه آبیاری و زهکشی سفیدرود، مدیریت زیستمحیطی و استحصال از منابع آب داخلی سامانه منابع آب موردمطالعه بیان گردید که این برنامه اقدامات بهصورت مکانی در قالب نقشههای پهنهبندی شده در سطح نواحی عمرانی شبکه آبیاری و زهکشی سفیدرود ارائه شد. سپس، بهمنظور اولویتبندی برنامه اقدامات در نواحی عمرانی شبکه آبیاری و زهکشی سفیدرود شامل ناحیه عمرانی مرکزی، ناحیه عمرانی شرق و ناحیه عمرانی فومنات بهعنوان گزینههای تصمیمگیری از مدل تصمیمگیری چندمعیاره فازی استفاده شد. نتایج بررسیها نشان داد کل حجم آب مصرفی سالانه اراضی آبی در شرایط نرمال در حدود 8/1 میلیارد مترمکعب برآورد شده است که از این میزان در حدود 1707 میلیون مترمکعب (%95) از منابع آب سطحی و 90 میلیون مترمکعب (%5) از منابع آب زیرزمینی است. نتایج مدل نشان داد که ناحیه عمرانی فومنات با شاخص معادل 151/0 بهعنوان اولویت اول ازنظر اجرای برنامه اقدامات مکانی انتخاب شد. بر اساس نتایج تحلیل مدل، در پنج سناریوی وزندهی از کل هفت سناریوی موجود، ناحیه عمرانی فومنات در رتبه اول ازنظر اجرای برنامه اقدامات مدیریت عرضه و تقاضا قرار گرفت. بنابراین میتوان عنوان کرد با توجه به اینکه یکی از اصول اولیه مدیریت، اطلاع از اولویتهای مدیریتی است، این الگو و نتایج حاصل از آن میتواند راهکار مناسبی جهت اعمال مدیریت پایدار منابع و مصارف آب در سامانههای منابع آب بزرگمقیاس باشد.
برنامهریزی راهبردی
برنامه اقدام
مدیریت عرضه و تقاضا
تصمیمگیری چندمعیاره
شبکه آبیاری و زهکشی سفیدرود
2022
01
21
2875
2896
https://ijswr.ut.ac.ir/article_86387_4c470b826d501d06097b119148128782.pdf
تحقیقات آب و خاک ایران
Iran J Soil Water Res
2008-479X
2008-479X
1400
52
11
بررسی اثرات انتقال آب سامانه گرمسیری بر رفتار آبخوان دشت مهران با استفاده از نرمافزار GMS
آرزو
عزیزیان
مهدی
محمدی قلعه نی
حمزه علی
علیزاده
صادق
علیمرادی
هدف از این مطالعه بررسی اثرات انتقال حدود 97 میلیون مترمکعب آب رودخانه سیروان از طریق سامانه گرمسیری بر رفتار آبخوان دشت مهران میباشد. برای این منظور از سیستم مدلسازی آب زیرزمینی (GMS) که یکی از قویترین ابزارهای شبیهسازی رفتار کمی و کیفی آبهایزیرزمینی میباشد، استفاده شد. بهمنظور تدوین مدل شبیهسازی، ابتدا اطلاعات محدوده مرز آبخوان، توپوگرافی سطح زمین، تراز سنگ کف، موقعیت و تراز سطح آب در پیزومترها، موقعیت و میزان تخلیه از چاههای بهرهبرداری، لایه هدایت هیدرولیکی و تغذیه به وسیله نرام افزار ArcGIS تهیه و از طریق سیستم GMS فراخوانی شد. در گام بعدی لایههای ایجاد شده و مدل مفهومی به مدل عددی MODFLOW در نرم افزار GMS انتقال یافته و اجرا گردید. واسنجی مدل در حالت جریان پایدار، واسنجی مدل در حالت غیرپایدار و صحتسنجی مدل به ترتیب با استفاده از اطلاعات مهرماه 1395، سال آبی 96-1395 و سال آبی 97-1396انجام شد. نتایج حاصل از واسنجی (ME=0.12 و RMSE=0.84) و صحتسنجی (ME=0.57 و RMSE=1.4) مدل نشان دهنده دقت مدل در شبیهسازی رفتار کمی آبخوان بود. برای بررسی اثرات انتقال آب سامانه گرمسیری مدل با سه سناریوی برگشت آب کشاورزی 10، 15 و 20 درصد اجرا شد. نتایج نشان داد که انتقال آب سامانه گرمسیری در این سه سناریو به ترتیب 43/1، ۲۲/۲و 3 متر در سال تراز آب زیرزمینی دشت را افزایش میدهد. این مسئله با توجه به ضریب ذخیره اندک آبخوان دشت مهران از اهمیت زیادی برخوردار بوده و میتواند به عنوان هشداری برای مشکلات شدید زهکشی در آینده نزدیک باشد. نتایج این تحقیق نشان میدهد که در صورت بهرهبرداری از شبکه کمتر از 10 سال آینده بخشهای مرکزی و جنوبی دشت دچار مشکلات ماندابی خواهند شد.
تراز آب زیرزمینی
شبیهسازی
تغذیه
هدایت هیدرولیکی
2022
01
21
2897
2909
https://ijswr.ut.ac.ir/article_86388_3345edc32b7f7f0abab82173c6f84355.pdf
تحقیقات آب و خاک ایران
Iran J Soil Water Res
2008-479X
2008-479X
1400
52
11
استفاده از توابع انتقالی و طیفی خاک در برآورد ظرفیت تبادل کاتیونی خاکهای آهکی استان فارس
منیره
مینا
مهروز
رضایی
عبدالمجید
ثامنی
سید علی اکبر
موسوی
سیدرشید
فلاح شمسی
ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) از مهمترین ویژگیهای شیمیایی خاک است که در حاصلخیزی خاک نقش بسزایی دارد. با این حال، روشهای استاندارد آزمایشگاهی برای اندازهگیری CEC دشوار، هزینهبر و زمانبر است. این پژوهش با هدف برآورد CEC خاک با بهکارگیری روشهای نوین مانند 1) توابع انتقالی خاک (PTF) بر اساس ویژگیهای زودیافت خاک با استفاده از رگرسیون خطی چندگانه (MLR)، 2) طیفسنجی خاک (,Vis - NIR2500 تا 400 نانومتر) با استفاده از رگرسیون حداقل مربعات جزئی (PLSR) و رگرسیونبردار پشتیبان (SVR) انجام شده است. همچنین با استفاده از نتایج تجزیه و تحلیل ضریب رگرسیون، طول موجهای کلیدی برای برآورد CEC معرفی شدند. برای این منظور، CEC در آزمایشگاه با استفاده از روش سدیم استات برای 72 نمونه خاک جمع آوری شده از خاکهای آهکی استان فارس اندازهگیری شد و بازتاب طیفی نمونههای خاک با دستگاه طیفسنج اندازهگیری شد. این روشها از مجموعه واسنجی (70% دادهها) ساخته شده و با مجموعه اعتبارسنجی (30% دادهها) ارزیابی شدند. نتایج نشان داد دقت نتایج روش طیفسنجی از دقت نتایج PTF بیشتر بود. در این پژوهش، طول موجهای 566، 854، 1354، 1418، 1906، 2071، 2203، 2319 و 2341 نانومتر بهعنوان طول موجهای کلیدی برای برآورد CEC خاک به دست آمد. مدل SVR در مقایسه با PLSR عملکرد بهتری داشت. به طور کلی این پژوهش نشان داد که روش طیفسنجی (Vis- NIR) یک روش امیدوارکننده برای برآورد CEC خاک میباشد.
رگرسیون بردار پشتیبان
رگرسیون حداقل مربعات جزئی
رگرسیون خطی چندگانه
طول موجهای کلیدی
2022
01
21
2911
2922
https://ijswr.ut.ac.ir/article_86389_d3977b2468712876a9842602032fc875.pdf
تحقیقات آب و خاک ایران
Iran J Soil Water Res
2008-479X
2008-479X
1400
52
11
ارزیابی تاثیر مدیریتهای مختلف تغذیه بر عملکرد و بهره اقتصادی گیاه برنج (Oryza sativa L)
شهریار
بابازاده جعفری
محمد
فیضیان
ناصر
دواتگر
مدیریت عناصر غذایی همانند توصیه نهادههای کودی برای دستیابی به محصول پایدار اقتصادی گیاه برنج ضروری است. برنامههای مدیریت عناصر غذایی برای شرایط هر مزرعه باید ضمن بهینهسازی تولید و سود کشاورز، دارای کمترین اثرات نامطلوب زیست محیطی باشد. این مطالعه با هدف تعیین مناسبترین مدیریت تغذیه گیاه برنج در اراضی شالیزاری از جنبه عملکرد و بهره اقتصادی از سال 1397 به مدت دو سال انجام شد. در این بررسی تعداد ده مزرعه در بخش کوچصفهان که از نظر ویژگیهای خاک و مدیریت تغذیه متفاوت بودند، انتخاب شدند. سپس در هر مزرعه شش کرت آماده و تیمارهای کودی شامل N0 (بدون نیتروژن)، P0(بدون فسفر)، K0 (بدون پتاسیم) و N1P1K1 (توصیه کودی عمومی موسسه تحقیقات برنج)، N2P2K2 (توصیه کودی موسسه تحقیقات برنج بر مبنای آزمایش خاک) و N3P3K3 (توصیه کودی بر اساس آزمایش خاک به اضافه مصرف کود کامل و کود محرک رشد) در آنها اعمال و با مدیریت کودی عرف زارع مقایسه شدند. در این پژوهش ویژگیهای مرتبط با حاصلخیزی خاک و عملکرد گیاه اندازهگیری و عرضه نیتروژن، فسفر و پتاسیم بومی خاک محاسبه شدند. بررسیها نشان داد عرضه بومی نیتروژن و فسفر خاک اراضی به ترتیب در دامنه 20 تا 37 و 3 تا 9 کیلوگرم در هکتار کم بودند. تجزیه واریانس مرکب دادهها نشان داد اثر تیمارهای کودی بر عملکرد شلتوک، در سطح احتمال 5 درصد معنیدار بودند و بیشترین میانگین عملکرد مربوط به تیمار N3P3K3 به مقدار 3968 کیلوگرم در هکتار بدست آمد. اما این توصیه اختلاف معنیداری با تیمار (N2P2K2) با میانگین عملکرد 3914 کیلوگرم در هکتار نداشت. این دو توصیه به ترتیب میانگین عملکرد برنج را به مقدار 259 و 313 کیلوگرم در هکتار نسبت به عملکرد مدیریت عرف زراع به شکل معنیدار افزایش دادند. بهره اقتصادی حاصل از اعمال مدیریت تغذیه N2P2K2 با N3P3K3 اختلاف معنیداری نداشتند، اما نسبت به مدیریت عرف زارع دارای اختلاف معنیداری بودند. این یافتهها نشان داد که برای تولید پایدار اقتصادی برنج لازم است در کنار نوع، مقدار و زمان مصرف نهادههای کود به موازنه بهره- هزینه توجه شود.
برنج
بهره اقتصادی
کود
عملکرد شلتوک
عرضه بومی
2022
01
21
2923
2934
https://ijswr.ut.ac.ir/article_86390_9c9105a0f0736590df7eba7cbb3041b2.pdf