پاسخ به:مقالات آب و خاك (علوم و صنايع كشاورزي)
مديريت منابع آب به ويژه آب هاي زيرزميني، در مناطق خشك و نيمه خشك از اهميت خاصي برخوردار است. عوامل مختلف طبيعي و انساني در چند دهه اخير باعث ايجاد شرايط بحراني و افت سطح آب هاي زيرزميني در بيشتر منطقه هاي كشور از جمله استان خراسان رضوي شده است. بنابراين جهت بررسي افت سطح آب هاي زيرزميني، دشت مشهد كه يكي از مهم ترين و بزرگ ترين دشت هاي استان مي باشد، انتخاب گرديد. به منظور انجام اين پژوهش، آمار 70 چاه مشاهده اي در طي 2 دوره 10 ساله (76-1366 و 87-1377) مورد بررسي قرار گرفت. در ابتدا داده هاي آماري جمع آوري و مرتب سازي شدند. پس از ورود داده ها به سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS)، با استفاده از نقشه هاي زمين شناسي، توپوگرافي وحدكوه - دشت، با روش درون يابي، نقشه هاي خطوط هم پتانسيل و پهنه بندي افت سطح آب زيرزميني تهيه گرديد. هيدروگراف هاي تراز آب نيز در محيط نرم افزاري Excel ترسيم شدند. نتايج به دست آمده از نقشه هاي هم پهنه افت، نشان داد كه سطح آب زيرزميني در بخش هاي مركزي و غربي آبخوان تا 30 متر كاهش داشته است. تمركز چاه هاي برداشت با دبي هاي بالا در اين منطقه، بر اساس نقشـه هم پهنه بهـره برداري، بيانگر مطلـب بالا مي باشد. هيدروگراف هاي تراز آب زيرزميني نشان مي دهند كه در طي20 سال به ميزان 12.1 متر، يعني به طور متوسط هر ساله 60 سانتي متر سطح آب كاهش يافته است. از مهم ترين عوامل افت آب زيرزميني در دشت مشهد مي توان به پديده خشكسالي، برداشت بي رويه، ازدياد جمعيت، افزايش سطح زير كشت و تعداد زياد چاه هاي برداشت اشاره نمود.
نسخه قابل چاپ
در اين مقاله از دو روش مبتني بر هوش مصنوعي شامل شبکه عصبي مصنوعي (ANN) و سيستم استنتاج تطبيقي عصبي - فازي (ANFIS) و دو مدل پنمن مانتيث فائو 56 (PMF56) و بلاني کريدل (BC) براي مدل سازي سيستم غيرخطي تبخير تعرق گياه مرجع (ET0) که داده هاي ورودي - خروجي آن به صورت سري زماني دو ساله (77-1376) بودند، استفاده شد. ساختار شبکه ANN و ANFIS به گونه اي طراحي شدند تا ضمن مقايسه عملکرد آرايه هاي متفاوت، بتوانند تاثير مشخصات و رفتار ديناميکي سيستم را در مدل سازي نشان دهند. نتايج به دست آمده از 4 روش با داده هاي سال هاي 1376 و 1377 لايسي متر زهکش دار به ابعاد 2.25×1×1 متر براي گياه مرجع چمن و داده هاي هواشناسي مشتمل بر دماي حداقل و حداکثر، رطوبت نسبي حداقل و حداکثر، ساعات آفتابي و سرعت باد، در منطقه نيمه خشک سرد همدان تحت واسنجي قرار گرفتند. نشان داده شد که روش هاي هوش مصنوعي بهتر از روش هاي کلاسيک قادر به تخمين رفتار سيستم در همه مراحل عملکرد چه مرحله افزايش تبخير تعرق و چه مرحله کاهش تبخير تعرق مي باشند. افزون بر مزيت ياد شده، روش هاي هوش مصنوعي داراي دقت و سرعت بهتري در تخمين ET0 در مقايسه با روش هاي کلاسيک مي باشند. آزمون مدل هاي هوش مصنوعي با داده هاي کاملا مستقل از داده هاي مورد استفاده در آموزش شبکه نشان داد که نتايج مدل سازي براي اين نوع فرآيند ديناميکي غيرخطي با ضريب همبستگي برابر 0.95، کاملا قابل اعتماد است. از ديگر نتايج اين مطالعه مي توان به مناسب تر بودن ANN نسبت به ANFIS و همچنين روش دمايي BC نسبت به مدل ترکيبي PMF56 اشاره داشت. همچنين اين پژوهش نشان داد که مدل ANN با آرايش1-3-6 و قانون يادگيري پس انتشار پيش خور در مقايسه با مدل بهينه ANFIS با قانون يادگيري پس انتشار، نتايج ET0 بهتري را در شرايط اقليمي مورد مطالعه ارايه مي نمايد.
هدف از اين پژوهش، بررسي چگونگي استقرار کنوني آلودگي هيدروکربني و پيشبيني شماي پراکنش سه بعدي آن در خاک اطراف پالايشگاه سرخون بود. به اين منظور حفر گمانه ها، نمونه برداري و سنجش مقدارکل آلاينده هيدروکربني و نفتي انجام شد. پهنه بندي و تهيه نقشه هاي زمين آماري نشر آلودگي با نرم افزارهاي Surfer و Arc GIS و شبيه سازي با نرم افزار MATLAB صورت گرفت. نتايج نشان داد که به علت نبود سفره آب زيرزميني و بالا بودن سخت کفه هاي غيرقابل نفوذ، به طور عمده انتقال و نشر آلودگي در خاک، از ناحيه محصور بالاي سخت کفه و به وسيله نشر ميعانات گازي است. نتايج به دست آمده از گمانه ها، پهنه ترابري آلاينده هاي هيدروکربني را براي TOG و TPH از 3633 و 2612 ميلي گرم بر کيلوگرم خاک در مجاورت چاله سوزان شمالي تا 7 و 4 ميلي گرم بر کيلوگرم خاک در جنوب غربي پالايشگاه نشان داد. سويه ترابري آلاينده ها از محل چاله هاي سوزان با تمايل بيشتر به سمت شرق و متناسب با شيب لايه هاي زمين به طرف رودخانه شور بود و نشر آلايندگي TOG، شدتي بيشتر ليکن با سويه هاي هم روند TPH نشان داد. افزايش ناگهاني مقدار آلودگي هاي هيدروکربني در قسمت شرقي، به شکستگي قبلي لوله فاضلاب در اين قسمت نسبت داده شد. بررسي نشر عمقي نشان داد، بيشترين شدت نشر تا عمق بي بعد 0.2 بوده و با افزايش عمق نفوذ، مقدار آلودگي به شدت کاهش يافت که بيانگر استقرار بخش اعظم آلودگي در لايه هاي سطحي تر خاک بود. نتايج مدل سازي نشان داد با توجه به مکانيزم انتقال آلاينده هاي منطقه، در صورت افزايش دبي آب ورودي به چاله سوزان خطر افزايش مقياس آلودگي جدي است، بنابراين بايد تمهيدات مناسب جهت جلوگيري از گسترش آلودگي در نظر گرفته شود.
سرعت آزاد شدن پتاسيم غيرتبادلي اهميت زيادي در تامين پتاسيم موردنياز گياهان، به ويژه در خاك هاي غني از كاني هاي حاوي پتاسيم دارد. با توجه به اين که تا به حال هيچ گونه پژوهشي درباره سرعت آزاد شدن پتاسيم غيرتبادلي در خاک هاي استان گلستان صورت نگرفته، بررسي سرعت رهاسازي پتاسيم غيرتبادلي جهت مديريت و استفاده صحيح از منابع خاکي ضروري به نظر مي رسد. به اين منظور، مطالعات آزمايشگاهي بر روي روند رهاسازي پتاسيم غيرتبادلي در 12 سري غالب خاک هاي زراعي استان گلستان توسط اسيدهاي آلي و کلريد کلسيم بر روي نمونه هاي اشباع شده با کلسيم در مدت زمان هاي 2 تا 1844 ساعت صورت گرفت. خاک هاي مختلف رفتارهاي متفاوتي در عصاره گيري پي درپي توسط عصاره گيرها نشان دادند. اسيد آلي به طور ميانگين ميزان پتاسيم بيشتري نسبت به كلريد كلسيم كه يك نمك معدني مي باشد رهاسازي كرد. ميانگين پتاسيم عصاره گيري شده توسط اسيد اگزاليك 2.33 برابر ميانگين پتاسيم عصاره گيري شده توسط كلريد كلسيم بود. رهاسازي پتاسيم در تمام خاک ها در مراحل اوليه سريع بود و در مراحل بعدي با سرعت کمتري تا پايان آزمايش ادامه يافت. با توجه به بالا بودن ضرايب تبيين و کم بودن خطاي استاندارد برآورد، سرعت آزاد شدن پتاسيم غيرتبادلي توسط اسيد آلي با معادلات الوويچ و پخشيدگي به خوبي توضيح داده شد و معادله هاي تواني، مرتبه اول و الوويچ رهاسازي با کلريد کلسيم را توجيه نمودند. با توجه به اين که سرعت آزاد شدن پتاسيم غيرتبادلي از معادلات مرتبه اول، الوويچ، پخشيدگي و تواني پيروي مي کند، فرآيند آزاد شدن پتاسيم غيرتبادلي از خاک ها مي تواند متاثر از پديده پخشيدگي باشد و به عبارت ديگر پخشيدگي پتاسيم به خارج توده کاني يا نواحي هواديده، کنترل کننده سرعت آزاد شدن پتاسيم غيرتبادلي در اين خاک ها مي باشد.
هدايت هيدروليکي خاک يک مولفه تعيين کننده در مدل سازي شيوه هاي جريان آب در خاک و تصميم گيري مديريت آب است. در اين پژوهش از اطلاعات مربوط به 41 نمونه خاک با 11 بافت مختلف در محدوده شني، لوم و رسي از بانک خاک UNSODA استفاده شد تا با مورد توجه قرار دادن مفهوم سطح ويژه بخار- مايع اطراف ذرات خاک، تابع هدايت هيدروليكي خاك (مدل ون گنوختن) تعيين شود. نتايج اين پژوهش نشان داد که منحني سطح ويژه بخار- مايع اطراف ذرات خاک با افزايش مکش در تمام خاک ها صعودي نبوده و رطوبتي که در آن حداکثر مقدار سطح ويژه فصل مشترك بخار- مايع اطراف ذرات خاک به دست مي آيد مي شود معادل با رطوبت باقي مانده نمي باشد، بلکه بسته به خصوصيات منحني مشخصه رطوبتي هر خاک متفاوت است. نشان داده شد که متغير فرض کردن لزجت آب اطراف ذرات خاک در محدوده ظرفيت زراعي تا نقطه پژمردگي دايم تاثير چشم گيري بر روي نتايج محاسبه هدايت هيدروليکي غير اشباع ندارد. تاثير متغير فرض کردن وزن ستون آب در مقايسه با وزن ثابت، منجر به بهبود نتايج مي شود.
پژوهش هاي اخير نشان مي دهد در صورتي که از مقادير ميانگين تبخير و تعرق مرجع (ETo) جهت تامين نياز آبي گياه استفاده شود، نياز آبي واقعي گياه تامين نخواهد شد که در اين شرايط ممکن است گياه با تنش آبي روبرو شده و يا بيش از نياز آب دريافت کند. با توجه به تاثير روش محاسبه تبخير و تعرق، دور آبياري و سطح احتمال وقوع بر نياز آبي گياه، محاسبه دقيق تاثير عوامل بالا به عنوان يک موضوع پژوهشي، ضروري به نظر مي رسد. در اين پژوهش با استفاده از آمار و اطلاعات ايستگاه سينوپتيک نوژه همدان مقدار تبخير و تعرق گياه مرجع براي هر روز ژولينوسي از سال در طول دوره آماري (2006-1977) با 5 روش بلاني- کريدل، پنمن (1963)، پنمن- فائو- 24، پنمن- مانتيث و فائو- پنمن- مانتيث محاسبه شد. سپس با به کارگيري ضريب گياهي گندم براي منطقه موردنظر مقادير ETc محصول گندم در طول دوره رشد به منظور بررسي اثر روش هاي بالا در ميزان آب موردنياز گياهان محاسبه گرديد. در اين رابطه تاريخ شروع و خاتمه دوره هاي حداکثر نياز آبي گياه با استفاده از روش ميانگين متحرک استخراج و منحني هاي ميانگين تبخير و تعرق روزانه براي دوره هاي 1 تا 30 روزه حداکثر نياز آبي با احتمال وقوع هاي متفاوت با توجه به تاريخ به دست آمده ترسيم گرديد. نتايج به دست آمده از منحني هاي استخراج شده نشان داد در صورتي كه طراحي سيستم آبياري بر اساس ميانگين ETc گندم (طول دوره 7 روزه) با احتمال وقوع 50 درصد و با روش هاي بلاني-كريدل، فائو- پنمن- مانتيث، پنمن (1963)، پنمن- فائو- 24 و پنمن- مانتيث صورت پذيرد، ظرفيت سيستم جهت تامين آب به ترتيب براي روش هاي بالا حدود 12، 10، 18، 14 و 15 درصد كمتر از حالتي خواهد بود كه احتمال وقوع 75 درصد اعمال شده است. تجزيه و تحليل مقادير نياز آبي گياه در سطوح احتمالاتي بيشتر از 50 درصد نيز بيانگر اين است که با افزايش دوره هاي حداکثر نياز آبي، مقدار ميانگين نياز آبي روزانه کاهش مي يابد. هم چنين براي يک دوره خاص با افزايش سطح احتمالاتي، ميزان ميانگين نياز آبي روزانه گياه نيز افزايش پيدا مي کند.
مديريت خاك ورزي و مواد آلي بر خواص فيزيكي، شيميايي و بيولوژيك خاك تاثير داشته و بنابراين روي حركت آب و املاح در خاك موثرند. اين پژوهش در دو سال متوالي انجام گرديد. تيمارهاي خاك ورزي شامل شخم با ديسک سطحي به علاوه دو ديسک سطحي به عنوان كم خاك ورزي (عمق شخم 15 سانتي متر) و شخم با گاوآهن برگردان دار به علاوه دو ديسک سطحي به عنوان خاك ورزي مرسوم (عمق شخم 30 سانتي متر) مي باشند. هم چنين، تيمارهاي كود دامي در سه سطح صفر، 30 و 60 تن در هكتار اعمال گرديدند. تيمارهاي بالا در قالب طرح بلوک هاي خرد شده با 3 تکرار و تحت کشت ذرت به مدت 2 سال انجام شدند. براي بررسي حركت املاح، بروميد پتاسيم با غلظت 16.67 گرم بر ليتر به خاك اضافه شد. نمونه برداري از کف جوي، به ترتيب پس از آبياري به مقدار 126، 315 و 630 ميلي متر آب صورت گرفت. عمق نمونه برداري شامل صفر تا 15، 15 تا 30، 30 تا 60، 60 تا 90 و 90 تا 120 سانتي متر بود. نتايج نشان داد كه در تمام مقادير آب آبياري، آب شويي و انتقال بروميد در تيمار ديسك سطحي (كم خاك ورزي) در مقايسه با گاوآهن برگردان دار (خاك ورزي مرسوم) به طور معني داري كمتر بود. علت اين امر تاثير بيشتر گاوآهن برگردان دار در سست كردن خاك تا عمق پايين تر، نسبت به ديسك سطحي است. در اين پژوهش افزودن كود دامي به خاك تاثير معني داري بر حركت بروميد در خاك نداشت. هم چنين با افزايش عمق آب آبياري، حركت برميد به عمق هاي پايين تر، بيشتر بود كه اين اثر (حركت رو به پايين برميد) در تيمار خاك ورزي مرسوم با شدت زيادتري مشاهده شد. اگر چه آب شويي بروميد در سيستم گاوآهن برگردان دار بيشتر از ديسك سطحي بود، ولي با توجه به نفوذ پذيري خيلي كم لايه هاي زيرين (پايين تر از عمق شخم) حتي پس از آبياري با 315 ميلي متر آب، مقدار غلظت ردياب در لايه هاي سطحي خاك در تيمار خاک ورزي مرسوم، قابل توجه بود. ولي پس از آبياري با 630 ميلي متر آب در آخرين مرحله نمونه برداري، غلظت باقي مانده بروميد در لايه سطحي 15-0 سانتي متر كم بوده و بنابراين بخش زيادي از عنصر ردياب از اين لايه خارج شده است.
آبشکن ها سازه هايي هستند که با هدف انحراف جريان از ساحل فرسايش پذير رودخانه، ايجاد مسير مناسب براي هدايت جريان، کنترل سيلاب، برقراري عمق لازم براي اهداف کشتيراني، حفاظت ديواره خارجي قوس ها و طرح هاي اصلاح مسير رودخانه، مورد استفاده قرار مي گيرند. از جمله مسايل مهم در طراحي آبشکن ها، پديده آبشستگي موضعي دماغه آن ها مي باشد، كه به علت تنگ شدگي مقطع جريان و وجود جريان هاي گردابي هاي قوي به وجود مي آيد. در صورتي که اين عمق به درستي برآورد نشود مي تواند منجر به تخريب سازه آبشکن گردد. مروري بر پژوهش هاي گذشته نشان مي دهد كه بيشتر پژوهش هاي قبلي بر روي آبشكن هاي تيغه اي استوار بوده و پژوهش هاي كمي بر روي آبشکن هاي L شکل صورت گرفته است. با توجه به اين که در عمل از سري آبشكن ها براي تثبيت يك ناحيه فرسايش پذير در رودخانه استفاده مي شود، بنابراين در اين پژوهش مطالعه بر روي سري آبشكن هاي L شكل (3 آبشكن) انجام شده است. در اين پژوهش با انجام مطالعه هاي آزمايشگاهي در شرايط آب زلال، آزمايش هايي با 3 نوع دانه بندي مختلف، 4 فاصله بين آبشکن و در 3 دبي مختلف انجام گرفته است. نتايج پژوهش نشان مي دهد كه حداكثر عمق آبشستگي اطراف آبشكن اول اتفاق مي افتد و هرچه قطر متوسط ذرات بستر افزايش يابد، ميزان حداکثر عمق آبشستگي کاهش مي يابد. هم چنين در يک دانه بندي مشخص، با افزايش فاصله بين آبشکن ها، ميزان حداکثر عمق آبشستگي نسبي روند کاهشي دارد و اين روند كاهشي با افزايش عدد فرود محسوس تر است.
اين پژوهش به منظور بررسي روند تغيير بارش در سطح استان همدان با در نظر گرفتن تغييرات زماني و مكاني آن و تعيين مناطقي كه اين تغييرات حداكثر بوده، جهت مديريت بلندمدت منابع آب منطقه مي باشد. در اين بررسي بارش سالانه 23 ايستگاه که به طور تقريبا يکساني در سطح استان همدان قرار داشتند، از سال 1385-1361 توسط روش من کندال مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج به دست آمده نشان دادند که در 3 ايستگاه آغاجانبلاغي، تويسرکان و قهاوند روند معني دار افزايشي (در سطح 5 درصد) وجود داشته و در بقيه موارد اغلب حالت ايستا بوده و در مواردي نيز در ايستگاه ها با وجود مشاهده نشدن روند معني دار، روندهاي افزايشي و کاهشي محسوسي وجود داشته است. هم چنين در تمام ايستگاه ها چندين تغيير ناگهاني در متوسط بارش سالانه مشاهده شده که بيانگر نوسان اقليم منطقه است. اين نتايج متفاوت، تغيير نامنظم مکاني بارش را نشان مي دهند. بنابراين بررسي هاي جامع بيشتري لازم مي باشد. استفاده از ايستگاه هاي بيشتر، داده هاي بارش دراز مدت تر و کاربرد روش هاي مورد نظر بر اساس خصوصيات دماي منطقه مي تواند در جهت تعيين تغيير اقليم منطقه موثر باشد.
تغيير اقليم يكي از معضلات كنوني جامعه بشري است و تهديد و بلايي براي سياره زمين به شمار مي آيد. تغييرات آب و هوايي جديد به طور عمده متأثر از افزايش فزاينده دي اكسيدكربن و بعضي گازهاي نادر گلخانه اي در اتمسفر است. در اين پژوهش براي بررسي تغييرات اقليمي از 50 سال آمار هواشناسي ايستگاه سينوپتيک اروميه از سال 1950 تا پايان سال 2000 ميلادي استفاده گرديد. ميزان تغيير در متغيرهاي مربوط به دما و بارندگي و ساعات آفتابي با روش رگرسيون خطي ساده مورد مقايسه قرار گرفت. نتايج نشان داد که ميانگين دماي حداقل تا سال هاي 83-1978 سالانه به طور ميانگين 0.50 درجه كاهش داشته (سطح احتمال 5 درصد) و در طي دوره بعد از سال هاي (83-1978) داراي روند افزايشي سالانه به طور متوسط 1.1 درجه بوده است. دماي حداكثر نيز فقط در ماه هاي جولاي به ازاي هر دهه 0.4 درجه، آگوست به ازاي هر دهه 0.5 درجه، اكتبر به ازاي هر دهه 0.6 درجه (سطح احتمال 1 درصد) و سالانه به طور ميانگين 0.40 درجه كاهش داشته است (سطح احتمال 5 درصد). ميانگين بارندگي در طي 50 سال گذشته در اين منطقه تغيير معني داري نداشته (سطح احتمال 5 درصد)، اما ميانگين تعداد ساعات آفتابي در سطح احتمال 0.05 درصد در ماه هاي فوريه به ازاي هر دهه 1.475 ساعت آفتابي، در ماه مارس به ازاي هر دهه 1.83 ساعت آفتابي و در ماه مي به ازاي هر دهه 1.54 ساعت آفتابي افزايش يافته است. در كل مي توان گفت تغيير اقليم جهاني در اين منطقه سبب افزايش دماي (بيشترين و كمترين) منطقه شده و روي بارندگي و تشعشع تاثير محسوسي نداشته است.
بهره برداري از سيستم هاي منابع آب مستلزم مقادير بارندگي به عنوان يکي از ورودي هاي سيستم مخزن سد مي باشد. چنان چه طول دوره بارندگي تاريخي کوتاه باشد با استفاده از توليد مصنوعي بارندگي مي توان مبادرت به ايجاد توالي استوکاستيکي با طول دوره آماري بلندمدت نمود. اين مقاله رويکردي است به شبيه سازي استوکاستيکي توالي هاي سالانه و ماهانه بارندگي که سعي در ايجاد مقاديري با وابستگي هاي طولاني مدت آماري و توابع توزيعي مشابه مقادير تاريخي دارد. بارندگي ماهانه و سالانه در ايستگاه درگز به عنوان ايستگاه باران سنجي سد ايلانجق واقع در خراسان شمالي با طول دوره آماري 15 سال، با استفاده از مدل هاي استوکاستيکي به طور مناسبي شبيه سازي شده است. فرآيند مارکف مرتبه اول براي توليد جريان سالانه استفاده شده در حالي که از روش فرگمنت براي توليد بارندگي ماهانه استفاده شده است. مقايسه ويژگي هاي آماري مقادير شبيه سازي شده و مقادير تاريخي و مشابهت هاي آماري در هر دو مدل ماهانه و سالانه نسبت به مقادير تاريخي درستي مدل توليد سالانه و ماهانه بارندگي را تاييد مي کند. با توجه به شرايط موجود در مساله (طول دوره آماري کوتاه و ضريب تغييرات بالا)، روش فرگمنت نتايح خوبي را در اين مطالعه نشان مي دهد که مي تواند برتري استفاده اين روش را در شرايط نامطلوب تاييد کند.
بررسي و تحليل رفتار جزيي رسوبات ريز دانه چسبنده بسيار پيچيده مي باشد. زيرا رسوبات ريز دانه چسبنده تحت يك سيكل دايمي فرسايش، حركت انتقالي، انتشار ملكولي و تلاطمي، تفرق، تشكيل خاك دانه، تشكيل كلوخچه، رسوب گذاري و تراكم هستند. شبيه سازي حركت رسوبات چسبنده به طور شديد به خواص ماكروسكوپي از سيستم آب- رسوب وابسته مي باشد. در اين تحقيق يك رابطه براي رسوب گذاري رسوبات ريز دانه چسبنده و يک رابطه براي ضريب پخشيدگي در حالت جريان يک بعدي پيشنهاد و در معادله انتقال جرم قرار داده شد. اين معادله با روش حجم كنترل حل و با استفاده از داده هاي آزمايشگاهي واسنجي گرديده است. آزمايش ها در يك فلوم آزمايشگاهي به عرض 30 سانتي متر، شيب 0.00008، دبي جريان بين 3 تا 5.7 ليتر بر ثانيه و غلظت هاي 4 الي 8 گرم بر ليتر انجام شده است. در مدل پيشنهادي مشخص شد كه ضريب پخشيدگي رسوبات ريز دانه چسبنده تحت تاثير پارامترهاي عدد رينولدز و نسبت سرعت جريان به سرعت برشي مي باشد.
صفحات مستغرق سازه هايي مي باشند که در کف رودخانه با زاويه اي نسبت به جريان اصلي نصب مي شوند. عملکرد اصلي اين صفحه ها ايجاد جريان ثانويه است. سيستم صفحه ها مي تواند در انتقال رسوبات از مقابل دهانه آبگير به کار رود. مطالعه تاثير استفاده از صفحات مستغرق بر قدرت جريان ثانويه در قوس و احتمال انحراف جريان هاي پر رسوب نزديک کف از اهداف اصلي اين پژوهش مي باشد. شبيه سازي شامل دو حالت وجود صفحات مستغرق در مقابل دهانه آبگير و بدون صفحات است. به اين منظور معادله هاي سه بعدي ناوير استوکس براي جريان آشفته در آبگيري جانبي از کانال قوسي 180 درجه با روش عددي حل شده و حل معادله ها با استفاده از نرم افزار Fluent صورت گرفته و نتايج به دست آمده از مدل سازي در هر دو حالت با نتايج آزمايشگاهي موجود صحت سنجي شده است. نتايج مدل سازي نشان مي دهد که جريان ثانويه حول صفحات مستغرق در جهت جريان ثانويه اصلي در قوس مي باشد، بنابراين با تشديد قدرت جريان ثانويه در مقابل دهانه آبگير، در انحراف جريان هاي پر رسوب نزديک کف از مقابل دهانه آبگير و انحراف بيشتر جريان هاي سطحي به سمت آبگير موثر است. به اين ترتيب آبگيري بيشتر از جريان سطحي با مقدار رسوب کمتر فراهم خواهد شد. ناحيه جدايي جريان در لبه داخلي قوس در مقابل دهانه آبگير عريض تر شده و صفحات از تشکيل ناحيه سکون زيني در پايين دست آبگير و جريان هاي برگشتي به سمت آبگير جلوگيري کرده، از اين رو رسوب کمتري وارد آبگير خواهد شد.
حيات استان اصفهان وابسته به زاينده رود مي باشد. بنابراين حفظ کيفيت و کميت آب اين رودخانه داراي اهميت فراوان است. در اين راستا، اولين قدم براي اتخاذ شيوه هاي صحيح و پايدار مديريت منابع آب زاينده رود، کسب آگاهي مستمر از وضعيت کمي و کيفي آب، تغييرات زماني و مکاني آن و بالاخره مشخص نمودن منابع اصلي و انواع آلوده کننده هاي آب رودخانه مي باشد. يكي از مدل هايي كه به اين منظور در سطح بين المللي مورد استفاده گسترده قرار دارد، مدل SWAT مي باشد. اولين گام در استفاده از اين مدل ها، اثبات توانايي آن ها در شبيه سازي چرخه آبي حوضه است. هدف اصلي از انجام پژوهش حاضر، ارزيابي عملكرد مدل SWAT در رابطه با شبيه سازي دبي جريان رودخانه زاينده رود مي باشد. در مرحله اول، مدل با استفاده از اندازه گيري هاي شدت جريان در 4 ايستگاه قلعه شاهرخ، سد زاينده رود، پل كله و ورزنه واسنجي گرديد که با توجه به پارامترهاي ضريب راندمان (COE) بين 60.2-80.1 درصد، راندمان NS بين 59.4-79 درصد و ضريب همبستگي (R2) بين 72.6-82 درصد و با توجه به نتايج بررسي هاي گذشته و كيفيت داده هاي استفاده شده در اين پژوهش، قابل قبول ارزيابي گرديد. در مرحله اعتبارسنجي، مقادير ضريب راندمان، راندمان NS و ضريب همبستگي به ترتيب در حدود 60.4، 60.1-69-1 و 64.7-70.8 درصد براي ايستگاه هاي مختلف برآورد شدند. بهترين نتايج در ايستگاه پل كله و ضعيف ترين نتايج در ايستگاه قلعه شاهرخ به دست آمد. نتايج کلي واسنجي نشان مي دهد که مدل SWAT مي تواند ابزار مناسبي در رابطه با شبيه سازي شدت جريان رودخانه باشد.
تخمين رواناب در آبخيزهاي بدون آمار همواره مورد توجه هيدرولوژيست ها و سازمان هاي مديريت منابع آب در برنامه ريزي، توسعه و اجراي بسياري از پروژه ها بوده است. پژوهش حاضر با هدف كاربرد و ارزيابي مدل هيدروگراف واحد لحظه اي كلارك در پيش بيني هيدروگراف رواناب سطحي در آبخيز جنگلي جعفرآباد استان گلستان انجام شده است. براي همين منظور نقشه هم زمان تمركز و هيستوگرام زمان- مساحت آبخيز در محيط سامانه هاي اطلاعات جغرافيايي تهيه و سپس هيدروگراف واحد لحظه اي با مدل كلارك براي آبخيز مذكور شبيه سازي شد. هيدروگراف رواناب مستقيم براي 6 رگبار بارش با استفاده از مدل ياد شده شبيه سازي، و آناليز حساسيت مدل با 2 پارامتر زمان تمركز و ضريب ذخيره در مدل كلارك انجام شد. دقت و كارايي مدل ياد شده در برآورد هيدروگراف رواناب سطحي با شاخص هاي ناش- ساتكليف و ميانگين خطاي نسبي در دبي اوج، خطاي نسبي در زمان تا اوج و خطاي نسبي حجم جريان و مجموع مربعات خطا با داده هاي ثبت شده مورد ارزيابي قرار گرفت. بر اساس نتايج اين پژوهش مدل كلارك فقط پارامتر زمان تا اوج و دبي اوج را با دقت قابل قبولي برآورد نمود و در شبيه سازي ساير مولفه هاي هيدروگراف سيل موفق نبوده است. بر اساس نتايج آناليز حساسيت پارامترهاي زمان تمركز و ضريب ذخيره، خروجي هاي مدل به ميزان زمان تمركز محاسباتي و مورد استفاده در تهيه هيستوگرام زمان- مساحت حساسيت بالايي داشته است.
