سامان نیک مهر

آب بهعنوان یکی از حیاتیترین منابع طبیعی، نقشی اساسی در توسعه پایدار، امنیت غذایی، حفظ زیستبومها و تداوم حیات در مناطق مختلف جهان ایفا میکند. در ایران، بهویژه در مناطق خشک و نیمهخشک مانند استان کردستان، منابع آب زیرزمینی بهعنوان ستون اصلی تامین نیازهای شرب، کشاورزی و فعالیتهای اقتصادی شناخته میشوند. وابستگی شدید جوامع محلی به کشاورزی و دامداری، همراه با توسعه روزافزون مناطق شهری، اهمیت مدیریت پایدار این منابع را دوچندان کرده است. دشتهای دهگلان، قروه و چهاردولی نهتنها به دلیل برخورداری از ذخایر ارزشمند آب زیرزمینی، بلکه بهعنوان مراکز مهم کشاورزی و قطبهای اقتصادی و فرهنگی، جایگاهی راهبردی در منطقه دارند. بخش عمدهای از اقتصاد خانوارهای محلی نیز به فعالیتهای کشاورزی آبی و دیمی وابسته است و توسعه زیرساختها و مناطق شهری در قالب فرایند مدرن سازی، تغییرات گستردهای را در الگوی کاربری اراضی این مناطق ایجاد کرده است. به همین دلیل، در این پژوهش اثر این تغییرات کاربری اراضی بر کیفیت منابع آب زیرزمینی موردبررسی قرار گرفت. در دشت دهگلان که بزرگترین دشت منطقه محسوب میشود، روند توسعه اراضی کشاورزی بهویژه کشاورزی آبی، بهسوی بهرهبرداری حداکثری از ظرفیتهای منطقه هدایت شد. همزمان، مساحت مناطق ساختهشده نیز افزایش یافت؛ درحالیکه کاربریهای مرتع و بایر روندی کاهشی داشتند. دادههای کیفیت آب زیرزمینی شامل 11پارامتر شیمیایی نشان داد که پارامترهای ،Na ،K EC ،TDS ،HCO3 ،Cl ،Ca ،Mgو NO3افزایش و پارامترهای pHو SO4کاهشیافتهاند. نتایج تحلیل آماری در بافرهای 1500 ،800 ،250 ،100و 2000متری حاکی از آن بود که کاربریهای کشاورزی آبی، دیمی و مناطق ساختهشده بیشترین تاثیر را بر این تغییرات داشتند. در دشت قروه به دلیل شرایط هیدروژئولوژیکی خاص و مدیریت متفاوت، بخش زیادی از اراضی کشاورزی آبی به دیمی تبدیل شد و همچنین مراتع و اراضی بایر نیز به کشاورزی دیمی اختصاص یافتند. مناطق ساختهشده روند افزایشی خود را ادامه دادند. در این دشت، پارامترهای HCO3 ،Cl ،Mg ،Na ،Kو NO3افزایش و پارامترهای EC ،TDS ،SO4 ،Caو pH کاهش نشان دادند. نتایج حاکی از آن بود که همانند دهگلان، کشاورزیهای آبی و دیمی در کنار توسعه مناطق ساختهشده مهمترین عوامل تغییر کیفیت آب بودند و بهجز در بافر 100متری، در سایر بافرها الگوی رفتاری یکسانی مشاهده شد. در دشت چهاردولی نیز از ابتدا بخش قابلتوجهی از ظرفیت اراضی به کشاورزی آبی و دیمی اختصاصیافته بود. در طول زمان، بخشی از زمینهای کشاورزی آبی به دیمی و بخشی دیگر از اراضی دیمی به آبی تبدیل شد و همچنین اراضی بایر و مراتع به اراضی کشاورزی و مناطق ساختهشده تغییر کاربری یافتند. در سطح کل دشت، روند افزایشی برای کشاورزی دیمی و مناطق ساختهشده ثبت شد. بررسی پارامترهای کیفی آب نشان داد که TDS ،HCO3 ،Cl ،Ca ،Mg ،Na ،Kو ECروندی افزایشی و pH ،SO4و NO3روندی کاهشی داشتهاند. تحلیل در مقیاسهای مختلف نشان داد که در بافرهای 100و 250 متری جایگاه اثرگذاری کشاورزی آبی و دیمی تغییریافته ولی در سایر مقیاسها همانند الگوی کلی بود. یافتههای این پژوهش نشان داد که تغییرات کاربری اراضی بهویژه افزایش اراضی کشاورزی (آبی و دیمی) و توسعه مناطق شهری، اصلیترین عوامل تاثیرگذار بر افت کیفیت منابع آب زیرزمینی این دشتها بودهاند. این نتایج ضرورت توجه به مدیریت پایدار کاربری اراضی و کنترل آلایندهها برای حفاظت از منابع ارزشمند آب زیرزمینی را در منطقه دوچندان میکند؛ چراکه تداوم این روند میتواند تهدیدی جدی برای امنیت آبی، معیشت محلی و پایداری زیستمحیطی در این نواحی محسوب شود

امروزه به دلیل رشد جمعیت و رقابت بر سر مصرف آب در بخش‌های مختلف، پتانسیل آلودگی منابع آب‌ها به ویژه آب‌های سطحی بسیار بالاست. در نتیجه به منظور رصد و پایش پارامترهای کیفیت آب در شبکه رودخانه‌ها و آب‌های سطحی یک سیستم پایش همواره برقرار است. این کار نیاز به نمونه برداری در نقاط مختلف شبکه و آزمایش هریک از نمونه ها است که این امر مستلزم هزینه زیاد و زمان طولانی است. اما در سال های اخیر برای صرفه جویی در زمان و هزینه، از تکنیک سنجش از دور برای تخمین و پایش شبکه‌ی رودخانه ها و آب‌های سطحی به وفور استفاده می‌شود، که با این کار می توان با کمترین هزینه و در کمترین زمان و همچنین با دقت مناسب، پارامتر های کیفیت آب را در آن شبکه‌ی پایش در نقاط مختلف مورد سنجش قرار داد. برای این منظور، در این پژوهش با کمک ماهواره سنتینل-2 پارامتر‌های مربوط به کیفیت آب که شامل هدایت الکتریکی، اکسیژن محلول، PH، کل مواد جامد محلول و کدورت، در رودخانه‌ی BUFFALO که واقع در مرز بین کانادا و آمریکا قرار دارد طی بازه زمانی سال 2016 تا 2022 مورد بررسی قرار داده شد. ابتدا تصاویر ماهواره‌ای مربوط به رودخانه در سال‌های مورد نظر دانلود شده و تصحیحات لازم اعم از تصحیحات اتمسفری و هندسی بر روی آنها اعمال شد. سپس میزان بازتاب هر‌کدام از پارامترها ، برای هر یک از باند‌های این ماهواره با استفاده از نرم‌افزار SNAP و GIS استخراج شد و در ادامه به کمک مقادیر اندازه‌گیری شده میدانی همه‌ی پارامتر‌ها در ایستگاه‌های مختلف با استفاده از روش های رگرسیون مبنا از قبیل مدل رگرسیون خطی، مدل جنگل تصادفی، مدل GBT و مدل Lasso در سناریو های همراه با PCA و بدون PCA مدل سازی شدند. سپس با کمک گرفتن از شاخص‌های خطا از قبیل R-Square، MAE، NSE، RMSE، RRMSE و RE% مدل‌ها مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در سناریو بدون PCA پارامترهای PH در مدل Random Forest و اکسیژن محلول در مدل رگرسیون خطی بهترین عملکرد را داشته، به طوریکه شاخص‌های خطا برای پارامتر PH برابر با 711/0NSE=، 041/0MAE= ، 423/2 RRMSE= و برای پارامتر اکسیژن محلول برابر با 675/0R2=، 675/0NSE=، 326/12RRMSE= بودند. همچنین نتایج نشان داد که در سناریو همراه با PCA پارامترهای اکسیژن محلول در مدل رگرسیون خطی و PH در مدل GBT بهترین عملکرد را داشتند به طوریکه شاخص‌های خطا برای پارامتر اکسیژن محلول برابر با 723/0R2=، 394/1RMSE=، 436/11 RRMSE= و برای پارامتر PH برابر با 710/0R2=، 684/0NSE=، 532/2RRMSE= بود. همچنین در بین دو سناریو بدون PCA و همراه با PCA، بهترین سناریو مربوط به سناریو بدون PCA بوده و در بین همه ی مدل های رگرسیون مبنا، مدل رگرسیون خطی بهترین مدل بهترین عملکرد را داشته است. در نهایت با کمک مدل‌ها، روابط ریاضی برای تخمین و پایش پارامتر‌های کیفیت آب استخراج گردید.

در دنیایی که در حال تکامل مستمر است و نیازهای انسان با توجه به افزایش جمعیت جهان به‌طور تصاعدی رشد می‌کند، ظهور فناوری‌های جدید نقش اساسی در همه زمینه‌های صنعت به‌ویژه کشاورزی ایفا می‌کند. بهینه‌سازی زمان، خودکارسازی ماشین‌ها و تضمین کیفیت محصول از اهداف کلیدی در زمینه کشاورزی است که فناوری‌های مختلف نوآورانه را برای برآوردن نیازهای تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان ادغام می‌کند و در عین حال، احترام به محیط زیست و منابع کره زمین را تضمین می‌کند. از این رو، کیفیت آب هم برای شرب و هم برای فعالیت‌های صنعتی و کشاورزی بسیار حائز اهمیت می‌باشد. امروزه با پیشرفت تکنولوژی در زمینه‌های مختلف ابزارهای جدید و دقیق‌تری در دسترس انسان‌ها قرار گرفته است که با کمک گرفتن از آنها پنجره‌های جدیدی در علوم مختلف باز شده‌اند. یکی از آنها بهره گرفتن از سنجش از دور برای اندازه‌گیری پارامترهای مختلف آبی است. استفاده از سنجش از دور برای پایش پارامترهای کیفیت آب بسیار مقرون‌به‌صرفه‌تر و همچنین قدرت مانور بیشتری نسبت به اندازه‌گیری‌های میدانی دارد چه بسا در مدت زمان مصرفی برای این پایش نیز بسیار مفیدتر و سریع‌تر می‌باشد. از طرف دیگر با گذر زمان شاهد پیشرفت و دقیق‌تر شدن ماهواره‌ها هستیم لذا میزان دقت آنها روزبه‌روز در حال افزایش است. با کمک سنجش از دور می‌توانیم به‌صورت مستمر پارامترهای کیفیت آب را مورد پایش قرار دهیم. در این پژوهش پارامترهای کیفیت آب از قبیل کلروفیل a، قلیایت، اکسیژن محلول، pH، آمونیاک، نیتروژن غیر ارگانیک، کجلدال نیتروژن، پتاسیم، هدایت الکتریکی (EC)، سولفات، نیتروژن کل، کدورت و کل جامدات معلق را مورد پایش قرار داده شد. برای این منظور در این تحقیق با کمک ماهواره سنتینل-2 پارامترهای مربوط به کیفیت آب را در دریاچه (Ontario) که واقع در مرز میان آمریکا و کانادا است و از نظر مساحت جزء دریاچه‌های بزرگ در جهان می‌باشد طی بازه زمانی 2016 تا 2021 را مورد بررسی قرار داده شد. ابتدا تصاویر ماهواره‌ای مربوط به دریاچه را در سال‌های مورد نظر بارگذاری شدند و تصحیحات لازم اعم از تصحیحات اتمسفری و هندسی در تصاویر ماهواره‌ای اعمال شد. سپس، میزان بازتاب هر کدام از پارامترها را برای هر یک از باندهای این ماهواره با استفاده از نرم‌افزار SNAP و GIS استخراج شد و در ادامه با کمک مقادیر اندازه‌گیری شده میدانی همه‌ی پارامترها در ایستگاه‌های مختلف به کمک روش‌های رگرسیون مبنا از قبیل مدل رگرسیون خطی، مدل جنگل تصادفی، مدل GBT و مدل Lasso در سناریو‌های همراه با PCA و بدون PCA داده‌های خود را مدل‌سازی شدند سپس با کمک گرفتن از شاخص‌های خطا از قبیل R-Square، MAE، NSE، RMSE، RRMSE و RE% مدل‌ها را مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در سناریو بدون PCA قلیایت و اکسیژن محلول بهترین عملکرد را دارا بوده به‌طوری که شاخص‌های خطای این پارامترها به ترتیب برابر با 784/0NSE=، 031/0MAE=، 137/1RRMSE= و 792/0R2=، 770/0NSE=، 406/5RRMSE= بودند و همچنین نتایج نشان داد که در سناریو همراه با PCA پارامترهای اکسیژن محلول و کربن غیر آلی بهترین عملکرد را داشته به‌طوری که شاخص‌های خطا برای آنها به ترتیب برابر با 854/0R2=، 466/0RMSE=، 767/4RRMSE= و 784/0R2=، 747/0NSE=، 774/0RRMSE= بودند و در نهایت با کمک مدل‌ها فرمول‌هایی را برای تخمین و پایش پارامترهای کیفیت آب نام برده استخراج گردید.

اهمیت اندازه‌گیری دبی جریان در رودخانه‌ها به واسطه ایفای نقش در حوزه های متعدد علوم و مهندسی آب نظیر مدیریت و برنامه ریزی منابع آب، بسیار مهم است. روش های متعددی به‌منظور اندازه گیری و پایش دبی در رودخانه ها وجود دارد. در حال حاضر دبی جریان در ایستگاه های هیدرومتری اندازه گیری می شود. اما همواره به دلیل مشکلات متعدد در ایستگاه های هیدرومتری مانند طغیان رودخانه در زمان سیلابی، خرابی تجهیزات ایستگاه، عدم وجود ایستگاه در مناطق صعب العبور، پایش و اندازه گیری مستمر و دقیق دبی همواره با چالش روبرو است. لذا در سال های اخیر از تکنیک ها و فناوری های نوین به منظور رفع مشکلات کنونی ایستگاه های هیدرومتری استفاده شده است. امروزه استفاده از فناوری سنجش از دور به عنوان یک راه کار نوین در اندازه گیری دبی رودخانه ها بسیار کاربرد دارد به طوری که با صرف زمان و هزینه کم تر، این قابلیت را دارد که دبی جریان در رودخانه‌ها را تخمین و محاسبه نماید. لذا در پژوهش حاضر برای تخمین دبی در رودخانه از فناوری سنجش از دور استفاده گردید. رودخانه آدینان از سرشاخه های زرینه رود به عنوان منطقه مورد‌مطالعه انتخاب گردید. به منظور اندازه گیری و تخمین دبی رودخانه، دو ایستگاه هیدرومتری آدینان و قشلاق پل انتخاب شدند. همچنین در تخمین دبی با استفاده از فناوری سنجش از دور، از تصاویر سه ماهواره سنتینل 1 ، 2 و لندست 8 استفاده شد. در پژوهش حاضر از روش هیدرولیک مبنا به عنوان روش کمی برای تخمین دبی با استفاده از سنجش از دور استفاده گردید. در روش هیدرولیک مبنا از چهار مدل هیدرولیکی جهت تخمین دبی استفاده گردید. همچنین پارامتر‌های ضریب زبری، شیب طولی، عرض سطح آب و عمق جریان با استفاده از تصاویر ماهواره ای استخراج گردیدند. نتایج نشان داد که در روش هیدرولیک مبنا مدل 4 بهترین عملکرد را بین سایر مدل ها با ضرائب نش برابر با 0.99، خطای شاخص RMSE برابر با 1.11و متوسط خطای بایاس برابر با 0.0002- مترمکعب بر ثانیه را دارا بوده است. همچنین مدل های 1 و 3 به ترتیب ضعیف ترین عملکرد را داشتند. همچنین نتایج نشان داد که مدل های هیدرولیک مستخرج از تصاویر سنتینل 2 از دقت بهتری نسبت به تصویر لندست 8 برخوردار بودند. شاخص های خطای نش برابر با 0.804 و0.805، RMSE برابر با 12.43و 10.92 مترمکعب بر ثانیه و درصد خطای نسبی برابر با 20.67- و 13.36- به ترتیب در ایستگاه های آدینان و قشلاق پل محاسبه شدند.

احداث سامانه‌های ذخیره و سامانه‌های انتقال منابع آبی مستلزم صرف سرمایه‌گذاری‌های کلان در سطح دنیا می‌باشد. بیش‌تر این سامانه‌ها دارای شبکه‌های آبیاری به‌روز و مدرن هستند که متاسفانه در حال حاضر اصول صحیحی در خصوص مدیریت بهره‌برداری و نگه‌داری از این شبکه-ها به‌کار گرفته نمی‌شود. بهره‌برداری و نگه‌داری که در سال‌های اخیر به نگه‌داری و تعمیرات مطلق شده، به مجموعه‌ای از فعالیت‌های دوره‌ای اطلاق خواهد شد که سامانه قادر به ادامه فعالیت در سطح کارائی باشد. در همین راستا پایش و ارزیابی عملکرد سامانه‌‌های شبکه‌های آبیاری و زه‌کشی از لحاظ نگه‌داری و تعمیرات، از اهمیت ویژه و بسیار زیادی برخوردار است. با توجه به خشک‌سالی‌های چند دهه اخیر و شروع بحران آب، نیاز است عملکرد سامانه شبکه‌های آبیاری و زه‌کشی از لحاظ هیدرولیکی، نگه‌داری و بهره‌برداری مورد ارزیابی و مطالعه قرار گیرند. در این مطالعه سازه‌های کنترل و انتقال جریان شبکه آبیاری و زه‌کشی پایاب سد گاوشان منطقه کامیاران نواحی B1 و B2 از لحاظ هیدرولیکی، بهره‌برداری و نگه‌داری به صورد کمی (اندازه‌گیری میدانی) و کیفی (پرسش‌نامه) در سال 1401- 1402 مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. پس از بررسی و بازدیدهای مکرر از شبکه آبیاری و زه‌کشی مورد مطالعه تعدادی کانال و سازه‌های انتقال و کنترل به‌عنوان نمونه جهت انجام بررسی میدانی و همچنین چند مزرعه کشاورزی جهت بررسی کیفی در سطح شبکه انتخاب گردید. همچنین در بررسی و ارزیابی هیدرولیکی میزان دبی عبوری از سازه-های انتخابی تجزیه و تحلیل شد و با استفاده از دبی عبوری و خروجی راندمان عبوری مورد ارزیابی قرار گرفت. راندمان انتقال در این تحقیق 5/84 % گزارش گردید که یکی از دلایل پائین بودن راندمان نسبت به راندمان طراحی، نشت از کانال و اتصالات است. نتایج ارزیابی و بررسی هیدرولیکی سازه‌ها بیان‌گر این است که دقت عمل اندازه‌گیری دبی دریچه‌های کشویی و نیرپیک به ترتیب در حدود 69 % و 6/71 % بود. با توجه به نامشخص بودن متولی نگه‌داری و تعمیرات شبکه آبیاری و زه‌کشی مورد مطالعه، اغلب اکثر بهره‌برداران با اعتبار ناچیز وظیفه نگه‌داری و تعمیرات را به انجام می‌رسانند. لذا پیشنهاد می‌گردد اعتبار لازم جهت نگه‌داری و تعمیرات در اختیار شرکت‌های بهره‌بردار یا خود بهره‌برداران قرار گیرد و موضوع متولی نگه‌داری و بهره برداری از شبکه به‌طور کامل مشخص شود. در زمینه به‌کارگیری نیروهای متخصص، لازم است که کلاس‌های آموزشی بهره‌برداری و نگه‌داری از شبکه هر سال یک‌بار جهت به کار بردن تجهیزات و استفاده درست از این تجهیزات در قالب کارگاه‌های آموزشی توسط کارشناسان بخش آب منطقه-ای و جهاد کشاورزی برگزار و بهره‌برداران را نیز مجاب به شرکت در این کارگاه‌ها کنند. استفاده از لوله به جای کانال یا بتنی کردن کل کانال‌های خاکی مسیر انتقال نیز یکی دیگر از پیشنهادات است که با تفکیک نمودن شبکه به چند ناحیه استفاده از لوله‌ها امکان پذیر است. جهت بررسی و ارزیابی شبکه و به‌کارگیری مناسب نیز با گفتگو با کارشناسان، مهندسین مشاور و تکنسین‌های شاغل در شبکه بخصوص میراب‌ها، مسائل و مشکلات هیدرولیکی و بهره‌برداری شبکه آبیاری و زه‌کشی مورد مطالعه و همچنین موضوعات اجتماعی سازه‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت و با بررسی عملیات نگه‌داری و تعمیرات توصیه شده انجام شده، علت مشکلات بررسی گردید.

ارزیابی ریسک سیل ازضروری ترین اقدامات جهت مدیریت سیل در بسیاری از مناطق سیل‌خیز است. استان کردستان به دلیل موقعیت مکانی و میزان بارش نسبتاً زیاد، دارای ریسک بالای آسیب پذیری است. برای تهیه نقشه ریسک سیل استان و برای افزایش دقت و صرفه جویی در زمان از دو روش سنجش از دور وسیستم اطلاعات جغرافیایی استفاده شد. در این مطالعه برای ارزیابی نقشه ریسک سیل استان از دو فاکتور پتانسیل سیل‌خیزی وآسیب-پذیری از روش تحلیل سلسله مراتبی استفاده‌ شد. فاکتورهای دخیل در امر سیل‌خیزی غیر از کاربری/پوشش زمین و بارش با استفاده از مدل رقومی ارتفاع استان کردستان تهیه شد. همچنین نقشه آسیب پذیری ازطریق نقشه تقسیم شده به سلول هایی در ابعاد پنج کیلومتری بدست آمد و با ترکیب این دو فاکتور نقشه نهایی ریسک سیل تهیه شد. وزن دهی هریک از زیرمعیارهای دو فاکتور ذکر شده با استفاده از نرم افزار Expert Choice انجام شد. دو نقشه سیل‌خیزی وآسیب پذیری با استفاده از ابزار همپوشانی لایه‌های وزن‌دار و نقشه نهایی ریسک با استفاده از ابزارRaster Calculator بدست آمد. براساس نتایج این مطالعه بارش و شیب در سیل‌خیزی و تراکم جمعیت وجاده در آسیب پذیری استان اهمیت بیشتری نسبت به سایر عوامل دارد. همچنین نتایج حاصل ازنقشه ریسک سیل نشان داد که تداخل این عوامل با هم سبب افزایش ریسک سیل در بیشتر مناطق استان شده است. با توجه به دخالت عوامل اثرگذار در یکدیگر، مناطق مختلف استان درسطوح ریسک خیلی کم، کم، متوسط،زیاد وخیلی زیاد طبقه بندی شدند. طبق این نقشه اکثرمناطق شمال غرب، غرب و جنوب دارای ریسک سیل زیاد وخیلی زیاد، مناطق وسیعی ازمرکز استان دارای ریسک سیل متوسط و بخش بزرگی از شرق وجنوب شرق درمحدوده ریسک سیل خیلی کم وکم قرار دارند.

سیلاب یکی از مخاطرات طبیعی در طول تاریخ است که باعث به خطر افتادن جان و اموال انسان‌ها می‌شود. انسان از ابتدای تاریخ همواره برای انتخاب محل سکونت خود نزدیکی به منابع آب مانند رودخانه را مدنظر قرار داده‌است. اما فعالیت‌های انسانی مانند رعایت نکردن حریم رودخانه‌ها و تجاوز بخش کشاورزی و مسکونی به حریم رودخانه باعث به خطر افتادن انسان ها در زمان وقوع پدیده سیلاب می‌شود. یکی از عوامل مهم در پدیده‌ی سیلاب، بارش‌های شدید و رگباری می‌باشد که موجب ایجاد رواناب‌ها و طغیان رودخانه‌ها و ایجاد سیلاب‌های مهیب و وارد آمدن خسارات جانی و مالی جبران ناپذیری خواهد‌شد. در همین راستا در پژوهش حاضر از یک مدل کوپل شده هیدرولوژیکی و تولید طوفان به‌منظور پیش‌بینی میزان خسارت‌های سیل محتمل و بررسی تاثیرات اجتماعی و اقتصادی ناشی از سیلاب و تعیین مناطق سیل‌خیز به پهنه‌بندی سیلاب در منطقه‌ی مورد‌نظر پرداخته ‌شد. در این پژوهش، رودخانه زاب کوچک واقع در استان آذربایجان غربی به طول 71 کیلومتر مورد مطالعه قرار‌گرفت. با رفع محدودیت‌های مدل HEC-HMS و تلفیق آن با زبان برنامه‌نویسی R، توانایی مدل جدید برای محاسبه خودکار تمامی هیدروگراف‌های محتمل با دوره بازگشت‌های مختلف افزایش داده‌شد و همچنین پارامترهای شدت-مدت بارندگی در هیدروگراف‌های تولید‌شده لحاظ گردید. در ادامه مدل‌سازی بارش-رواناب با استفاده از بسته ترکیبی RHMS انجام و منجر به تولید 2619 هیدروگراف گردید. با وارد کردن هیدروگراف‌های تولید شده در مدل شبیه‌سازی HEC-RAS پهنه سیلاب برای دوره‌بازگشت‌های 2، 5 ، 10، 20، 25، 50، 80، 100، 150، 200، 220 و250 سال مشخص وسیستم کنترل هشدار سیل برای مناطق مسکونی در معرض خطرات سیلاب در حاشیه رودخانه زاب کوچک طراحی گردید. نتایج نشان داد با تهیه نقشه‌های پهنه‌بندی سیلاب در دوره‌بازگشت‌های مذکور و محاسبه‌ی مساحت نواحی دچار آبگرفتگی و خسارات وارده به اراضی کشاورزی و باغی و همچنین مناطق مسکونی که بیشترین مساحت پهنه سیلاب مربوط به دوره‌بازگشت 250 ساله برای مناطق مسکونی برابر با 265025 مترمربع و اراضی کشاورزی و باغی برابر32/605 هکتار و کمترین مساحت مربوط به دوره بازگشت 2 ساله برای مناطق مسکونی منطقه‌ای دچار خسارت نشد و اراضی کشاورزی و باغی برابر6/8 هکتار بود. همچنین برآورد هزینه خسارات وارده نشان داد که در دوره بازگشت 250 ساله با خسارت 348،516،555،000 ریال بیشترین و در دوره بازگشت 2 ساله با خسارت 4،300،000،000 ریال کمترین خسارت به نواحی تحت تاثیر سیلاب وارد شده‌است. همچنین با توجه به نتایج پژوهش در دوره‌بازگشت 250 ساله 3 منطقه در کلاس پرخطر(A) و 1 منطقه در کلاس (B) قرارگرفت

چالش ها و محدودیت های بخش منابع آب، وجود خشکسالی های اخیر، افزایش جمعیت و نیاز به مواد غذایی بیشتر، ازجمله مهمترین عواملی میباشد که در توسعه ی بخهش کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک نظیر ایران، تاثیرگذار میباشد. لذا تنها راه ارزیابی، پایش، مدیریت و اصلاح مصرف و بهره وری آب و انرژی و مباحث اقتصادی مربو طه جهت جلوگیری از بحران های آتی در بخش کشاورزی میباشد. ایران به ور متوسط کمتر از یک سوم متوسط بارندگی جهانی را دریافت میکند. بیشتر نقاط کشور سالانه کمتر از 100میلیمتر باران دریافت میکنند، اگرچه در مناطق کوچک میانگین بارندگی سالانه به بیش از 1000میلیمتر می رسد. در نتیجه، کشور به شدت به آبهای زیرزمینی برای مقابله با متناوب عرضه آبهای سطحی برای حفظ کشاورزی آبی متکی است. دشتهای قروه و دهگلان استان کردستان از دشتهای مهم استان با اراضی تحـت کشت محصولات استرتژیک نظیر گندم، یونجه، کلزا، سیب زمینی و ... میباشند. این دو دشـت از تامین کنندگان اصلی این محصولات در کشور میباشند. عمـده سیسـتم هـای آبیـاری ایـن منـاطق سیستم های آبیاری بارانی کلاسیک و ویلموو میباشـد و تعـدادی هـم دارای سیسـتم هـای آبیـاری بارانی مکانیزه نظیر سیستم های خطی و عقربه ای هستند. در ایـن دو دشـت از منـابع آب زیرزمینـی برای آبیاری استفاده میشود. در تحقیق حاضر بهرهوری آب محصـول گنـدم آبـی مـورد پـایش و بررسی قرار گرفت. ابتدا تبخیر و تعرق با استفاده از الگوریتم SAFERو تصاویر سـنجنده مـادی تخمین زده شد و از شاخص کاپا برای اعتبارسـنجی آن اسـتفاده شـد. و سـپ عملکـرد محصـول گندم از طریق الگوریتم APARو محصولات ماهواره لندست 8در این تحقیق از چهـار شـاخص WPe ،WP ،WUEو RWPاستفاده شده است. برای ارزیابی خطـا نیـز از سـنجش هـای آمـاری ،R2 MAE ،RMSEاستفاده گردید. که نتایج دارای همبستگی مطلوب و مقادیر خطـای جزئـی بودنـد. برای صحت سنجی مقادیر بایوم، 22زمین به صورت تصادفی طیقه بندی شده تحت عنوان شـاخص انتخاب گردیدند. مقادیر میانگین شـاخص WPe ،WP ،WUEو RWPبـرای دشـت دهگـلان بـه ترتیب، 0/69 ،1/37کیلوگرم بر متر مکعب، 0/51و 18374ریال بر متر مکعب محاسبه شد. بـرای دشت دهگلان به ترتیب، 0/685 ،1/31کیلوگرم بر متر مکعب، 0/5و 27310ریال بر متـر مکعـب محاسبه شد

یکنواختی توزیع آب از مهمترین عوامل در ارزیابی و طراحی سیستمهای آبیاری میباشد. یکنواختی باعث افزایش کمی و کیفی عملکرد محصولات خواهد شد. در این تحقیق یکنواختی توزیع آب برای دو نوع آبپاش شرکت سنینگر با صفحه چرخان i-Wob با پنج نازل مختلف، آبپاش ثابت LDN دردو نوع آبپاش یک و دو طبقه با شش نازل مختلف و آبپاش چرخان rolland-CTB شرکت رولند فرانسه با سه نازل مختلف استفاده شده است. آزمایشات در آزمایشگاه تحقیقات آب دانشگاه کردستان مطابق با استانداردهای سازمان ملی استاندارد ایران به شماره ISIRI 6407 و استاندارد موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران شماره ISIRI 8995-3 با روش آبپاش منفرد انجام گرفت. الگوی توزیع آب برای شعاع های مختلف پاششی ویکنواختی و همپوشانی برای آبپاش i-Wob در سه فشار 7، 10 و 14 متر آبپاش LDN در فشارهای 4، 10 و14 متر و آبپاش rolland-CTB در پنج فشار 10، 15، 20، 25 و 30 و برای آرایش مربعی با دو فاصله 65 و 50 درصد اندازه قطر پاشش آبپاش در فشارهای نام برده انجام شد. نتایج نشان داد که آبپاش i-Wob در نازل ها و فشارهای آزمایش شده الگوی توزیع مثلثی و مناسب دارد یکنواختی کریستین سن با افزایش فشار کاهش و در نازل سفید فشار 7 متر 46 درصد، بیشترین مقدار، همچنین یکنواختی با افزایش فاصله آبپاشها کاهش داشته است. آبپاش LDN دارای الگوی توزیع نامناسب که در شعاع های مختلف متغییر همچنین یکنواختی بسیار پایین دارد که در دو طبقه مقداری بهبود داشت، یکنواختی همپوشانی ها نیز در یک طبقه غیر قابل قبول و در آبپاش دو طبقه بهتر وبا افزایش فاصله کاهش داشت. آبپاش rolland-CTB نسبت به دو آبپاش دیگر کارایی بهتری داشت الگویی توزیع در تمامی شعاعها مثلثی، در فشار 10 متر کوچکترین نازل مورد آزمایش با قطر 2 میلیمتر یکنواختی 78 درصد همچنین یکنواختی ارایش مربعی و فواصل نامبرده ابتدا در دو فشار 10 و 15 متر با افزایش فاصله افزایش یافت اما در فشارهای 20، 25 و 30 متر وقتی فاصله ی بین آبپاش ها زیاد می شد یکنواختی کاهش داشت.

سیستم های آبیاری از اجزاء مهم مصرف کننده انرژی و همچنین تعیین کننده میزان تولید در مزرعه می باشند، لذا روابط بین میزان انرژی و آب مصرفی و میزان تولید محصول در آنها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می باشد. تحقیق حاضر در مزارع روستای خامسان از توابع شهرستان کامیاران استان کردستان از طریق تنظیم و تکمیل پرسشنامه در 24 مزرعه شامل اطلاعات مدیریت آبیاری، الگوی کشت، کود مصرفی، نیروی انسانی و غیره در سال زراعی 98-99 انجام شد. نتایج این تحقیق نشان داد که، متوسط راندمان آبیاری برای محصول یونجه درآبیاری سطحی 37 درصد و برای آبیاری بارانی 55 درصد در منطقه محاسبه شد. میزان برق مصرفی با توجه به منبع آب به ترتیب دریاچه سد ، چاه ، تلفیق قنات و چاه و چشمه به ترتیب بیشترین و کمترین را مصرف کرده بودند. همچنین طیق نتایج، میزان بهره وری آب در محصول یونجه برای آبیاری بارانی بیشتر از آبیاری سطحی بود و همچنین میزان بهره وری آب از نظر منبع آب منبع دریاچه سد ، چاه ، چشمه و تلفیق قنات و چشمه بیشترین و کمترین بهره وری را داشتند. از نظر بهره وری انرژی گندم بالاترین بهره وری انرژی را داشت با اختلاف و بعد از آن به ترتیب سیب زمینی، شبدر، یونجه با آبیاری سطحی و یونجه با آبیاری بارانی بیشترین و کمترین بهره وری انرژی را داشتند. از نظر بهره وری انرژی گندم بالاترین بهره وری انرژی را داشت با اختلاف و بعد از آن به ترتیب سیب زمینی، شبدر، یونجه با آبیاری سطحی و یونجه با آبیاری بارانی بیشترین و کمترین بهره وری انرژی را داشتند. با توجه به شاخص بهره وری اقتصادی، محصولات گندم، سیب زمینی، شبدر و یونجه به ترتیب بیشترین و کمترین بهره وری اقتصادی را داشتند.

در این پژوهش عملکرد روش های ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی تابع پایه شعاعی در پیش بینی کیفیت آب سیمینه رود مقایسه شده است. برای این منظور پارامترهای نسبت جذب سدیم و یون کلر به عنوان شاخص های کیفیت آب در مصارف کشاورزی در نظر گرفته شد. از داده های اندازه گیری شده یون سدیم، کلسیم، منیزیم، pH، EC و دبی جریان به عنوان ورودی مدل ها طی یک دوره آماری 12ساله (1393- 1382) در مقیاس ماهانه استفاده شد. ارزیابی نتایج بر اساس معیارهای ضریب همبستگی، جذر میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق انجام شد. نتایج دوره صحت سنجی در 4 ایستگاه پل-بوکان، داشبند بوکان، قزل گنبد و کاولان نشان داد که مدل ماشین بردار پشتیبان در مقایسه با شبکه عصبی تابع پایه شعاعی، دارای ضریب همبستگی بهتر(71.SVM: 0 تا 0.94، RBF: 0.3 تا 0.5)، ریشه میانگین مربعات خطای کمتر (SVM: 0.028 تا 0.075 mg/l، RBF: 0.0672 تا 0.317 mg/l)، خطای میانگین مطلق کمتر (SVM: 0.003 تا 0.033 و mg/l، RBF: 0.087 تا 0.19 mg/l) برای پارامتر یون کلر و با همان ترتیب مقادیر SVM: 0.63 تا 0.88 و RBF: 0.21 تا 0.38، SVM: 0.0013 تا 0.082 mg/l و RBF: 0.0147 تا 0/025 و mg/l، SVM: 0.0085 تا 0.046 mg/l و RBF: 0.0653 تا 0.0996 mg/l برای نسبت جذب سدیم است. لذا بر اساس نتایج مدل ماشین بردار پشتیبان نسبت به مدل شبکه عصبی تابع پایه شعاعی از دقت و عملکرد بهتری برای پیش بینی پارامترهای کیفیت آب رودخانه سیمینه رود برخوردار است.

پساب حاصل از مزارع پرورش ماهی یکی از منابعی است که جهت مصارف کشاورزی مورد توجه قرار گرفته است. در این میان استفاده از سیستم های آبیاری قطره ای به دلیل راندمان بالا و کاهش خطرات بهداشتی برای کشاورزان و مصرف کننده گان نیز مورد توجه است. مشکل اصلی کاربرد پساب ماهی در سیستم آبیاری قطرهای گرفتگی قطره چکان ها به دلیل وجود مواد جامد معلق در پساب است. از این رو پژوهشی در راستای بررسی عملکرد انواع سیستم های فیلتراسیون آبیاری قطره ای در حذف مواد جامد معلق در یک مزرعه پرورش ماهی در شهرستان سنندج انجام گرفت. در این طرح شش تیمار فیلتراسیون با دبی ثابت و در دو فشار کاری مورد بررسی قرار گرفت. در هر کدام از تیمارها فشار سنج ها و شیرهایی جهت نمونه گیری قبل و بعد از صافی ها نصب شدند. بررسی عملکرد هر کدام از تیمارها در سه تکرار و تا زمان رسیدن به بک واش صافی ها به طول انجامید. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که فیلتر شنی تاثیر زیادی در بهبود عملکرد فیلترهای دیسکی و توری که بعد از این فیلتر قرار دارند، دارد. با توجه به نتایج بدست آمده تیمار فیلتر شنی+ فیلتر توری بالاترین راندمان را در حذف ذرات معلق به میزان 71 درصد در فشار 3 بار و 8/73 درصد در فشار 5/1 بار و فیلتر توری خوشوینده در زمان بک واش پایین ترین راندمان را در حذف مواد معلق به میزان 5/4- درصد در فشار 3 بار و 2/17 درصد در فشار 2 بار داشت. نتایج نشان دادند که تمامی تیمارها در فشار 5/1 بار قدرت تصفیه کنندگی بالاتری نسبت به فشار 3 بار داشتند اما از لحاظ زمانی در زمان کمتری نسبت به فشار بالاتر دچار گرفتگی می شدند. پیشنهاد می شود که هنگام تصفیه پساب پرورش ماهی از فیلتر شنی استفاده شود و جهت تصفیه بیشتر و عملکرد بهتر بعد از فیلتر شنی، فیلتر توری یا دیسکی قرار گیرد.

فعالیت آبیاری در کشاورزی، به ویژه در مناطق دارای آب و هوای خشک و نیمه خشک، فعالیتی است که بیشترین انرژی را مورد استفاده قرار میدهد. با توجه به رشد روز افزون جمعیت و افزایش تقاضا، اهمیت بخش کشاورزی و بهینه سازی مصرف آب و انرژی بیشتر میشود. پژوهش حاضر در جهت ارزیابی بهره وری آب و انرژی در سامانه ی آبیاری تحت فشار در منطقه مطالعاتی دشت دهگلان با تکمیل پرسشنامه و اندازه گیری آب و برق مصرفی در 20 مزرعه با محصولات استراتژیک منطقه از قبیل گندم، سیب زمینی و یونجه و همچنین دو سامانه آبیاری آبفشان غلطان و کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک انجام گرفت. از شاخصهای انرژی، اقتصادی و بهره وری جهت ارزیابی محصولات در سیستم های آبیاری استفاده شد. نتایج نشان داد که محصول یونجه با 7/6788 کیلووات ساعت دارای بیشترین مصرف برق و با 3/14203 مترمکعب آب بوده و همچنین سیستم آبفشان غلطان، برق بیشتری مصرف کرده است. مصرف برق و سوخت گازوئیل در واحد هکتار با سطح زیر کشت رابطه معکوس دارد. با معادل سازی سوخت دیزل به کیلووات ساعت مشاهده شد که انرژی مصرفی حاصل از سوخت چند برابر انرژی مصرفی برق می باشد. محصول سیب زمینی و سیستم آبفشان غلطان برای عملکردهای کیلوگرم بر کیلووات ساعت، ریال بر کیلووات ساعت و کیلوگرم بر مترمکعب آب مصرفی بهترین عملکرد را داشت. انرژی مصرفی همه محصولات در مزارع دیزل بیشتر از مزارع برقی مشاهده شد. انرژی خالص برای سیب زمینی و گندم در مزرعه های دیزلی منفی محاسبه شد و در معیارهای شاخص اقتصادی سیب زمینی با 7/138510595 ریال پرهزینه ترین محصول و یونجه با 2/124510187 ریال پردرآمدترین محصول برآورد شد.

امروزه با رشد جمعیت و به دنبال آن افزایش تقاضای آب و کاهش سرانه منابع آب تجدید شونده نگرانی های زیادی ایجاد شده و چگونگی استفاده از این منابع به شکل مطلوب و موثر و کارآمد برای تضمین توسعه پایدار یکی از مهمترین موضوعات مطرح در مسائل بین المللی است. منابع آبهای زیرزمینی، بزرگترین ذخیره قابل دسترس آب شیرین در کره زمین را تشکیل می دهند. از آنجایی که آب های زیرزمینی یکی از مهمترین منابع در جهت تامین نیازهای خانگی، صنعتی و کشاورزی و در بعضی مناطق تنها گزینه ممکن در جهت تامین این نیازها می باشد، لذا به منظور مدیریت هرچه موثرتر این منبع، پیش بینی تغییرات تراز وکیفیت آب زیرزمینی در طول سال امری ضروری به نظر می رسد. با توجه به آنکه سیستم آب زیر زمینی پیچیده، غیر خطی و تحت تاثیر پارامترهای زیادی می باشد لذا پیش بینی کیفیت و تراز سطح آب زیر زمینی امری دشوار به نظر می رسد. مدل کردن آبخوان های زیرزمینی، به منظور بررسی و پیش بینی کیفیت و سطح ایستابی از نظر مطالعات هیدروژئولوژی و مدیریتی، مصارف کشاورزی و بدست آوردن آبهای زیرزمینی با کیفیت بالا، از اهمیت بالایی برخوردار است. لذا در این راستا، در تحقیق حاضر پیش بینی و بررسی اثر نوسانات آب دریای خزر برکیفیت و سطح تراز آب زیرزمینی در آبخوان های ساحلی مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای Ecو SAR به عنوان پرامترهای کیفیت آب جهت بررسی و پیش بینی انتخاب گریدند. به منظور پیش بینی کیفیت و سطح تراز متوسط آب زیر زمینی، تعداد 23 حلقه چاه پیزومتری در آبخوان ساحلی دریای خزر همراه با اطلاعات سری زمانی 5/9 ساله به صورت ماهانه، در نظر گرفته شد. از مدل ماشین بردار پشتیبان به منظور مدل سازی وپیش بینی پارامترهای مذکور استفاده شد. همچنین از شاخص های ریشه میانگین مربع خطا و میانگین مطلق خطا به منظور ارزیابی دقت مدلسازی ها، استفاد شده است. نتایج نشان دادند که در بخش پیش بینی تراز آب زیرزمینی، نوسانات آب دریای خزر با سه ماه تاخیر، اثر معنا دار و موثری بر روی تراز سطح ایستابی آب زیرزمینی داشته است و از بیشترین دقت برخوردار بوده است. همچنین در بخش پیش بینی کیفیت آب زیرزمینی، نوسانات آب دریا اثر معنی دار بر پارامترهای کیفیت Ec و SAR نداشته و از کمترین دقت در پیش بینی برخوردار بوده است.

امروزه با رشد جمعیت و به دنبال آن افزایش تقاضای آب و کاهش سرانه منابع آب تجدید شونده نگرانی های زیادی ایجاد شده و چگونگی استفاده از این منابع به شکل مطلوب و موثر و کارآمد برای تضمین توسعه پایدار یکی از مهمترین موضوعات مطرح در مسائل بین المللی است. منابع آبهای زیرزمینی، بزرگترین ذخیره قابل دسترس آب شیرین در کره زمین را تشکیل می دهند. از آنجایی که آب های زیرزمینی یکی از مهمترین منابع در جهت تامین نیازهای خانگی، صنعتی و کشاورزی و در بعضی مناطق تنها گزینه ممکن در جهت تامین این نیازها می باشد، لذا به منظور مدیریت هرچه موثرتر این منبع، پیش بینی تغییرات تراز وکیفیت آب زیرزمینی در طول سال امری ضروری به نظر می رسد. با توجه به آنکه سیستم آب زیر زمینی پیچیده، غیر خطی و تحت تاثیر پارامترهای زیادی می باشد لذا پیش بینی کیفیت و تراز سطح آب زیر زمینی امری دشوار به نظر می رسد. مدل کردن آبخوان های زیرزمینی، به منظور بررسی و پیش بینی کیفیت و سطح ایستابی از نظر مطالعات هیدروژئولوژی و مدیریتی، مصارف کشاورزی و بدست آوردن آبهای زیرزمینی با کیفیت بالا، از اهمیت بالایی برخوردار است. لذا در این راستا، در تحقیق حاضر پیش بینی و بررسی اثر نوسانات آب دریای خزر برکیفیت و سطح تراز آب زیرزمینی در آبخوان های ساحلی مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای Ecو SAR به عنوان پرامترهای کیفیت آب جهت بررسی و پیش بینی انتخاب گریدند. به منظور پیش بینی کیفیت و سطح تراز متوسط آب زیر زمینی، تعداد 23 حلقه چاه پیزومتری در آبخوان ساحلی دریای خزر همراه با اطلاعات سری زمانی 5/9 ساله به صورت ماهانه، در نظر گرفته شد. از مدل ماشین بردار پشتیبان به منظور مدل سازی وپیش بینی پارامترهای مذکور استفاده شد. همچنین از شاخص های ریشه میانگین مربع خطا و میانگین مطلق خطا به منظور ارزیابی دقت مدلسازی ها، استفاد شده است. نتایج نشان دادند که در بخش پیش بینی تراز آب زیرزمینی، نوسانات آب دریای خزر با سه ماه تاخیر، اثر معنا دار و موثری بر روی تراز سطح ایستابی آب زیرزمینی داشته است و از بیشترین دقت برخوردار بوده است. همچنین در بخش پیش بینی کیفیت آب زیرزمینی، نوسانات آب دریا اثر معنی دار بر پارامترهای کیفیت Ec و SAR نداشته و از کمترین دقت در پیش بینی برخوردار بوده است.