رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط‌زیست

چکیده تامین پایدار منابع آبی در مناطق کویری نیاز به توسعه روش های جدید تامین آب دارد که یکی از این روش های مهم استفاده از سدهای زیر زمینی به علت ویژگی های بارزی که دارد، می باشد و روز به روز در دنیا دارای جایگاه ویژه ای در توسعه منابع آبی می شود. شاخص های تعیین محور مناسب برای احداث بند زیرزمینی در این پژوهش بدین صورت می باشد، که ابتدا عوامل تأثیر گذار در شناسایی محدوده های مناسب احداث بند زیرزمینی بررسی گردید. به طوری که در آغاز نقشه های پایه شامل زمین شناسی، کاربری اراضی و شیب تهیه گردید و در محیط نرم افزاری Arc GIS از طریق منطق بولین باهم تلفیق گردید. سپس برای حذف نقاط نامناسب نیز از منطق بولین استفاده گردید. طبق بررسی های انجام شده و نتایج حاصل از پی کنی بند انحرافی کشیت و همچنین بررسی های صحرایی عمق آبرفت در بخش های مختلف رودخانه کشیت در محل بر خورد با دایک بالا دست کشیت بین 2 تا 7 متر متغیر است که امکان انتقال جریان زیر قشری به سطح زمین را به راحتی فراهم می نماید. بنابراین در مرحله بررسی کارشناسی از نظر عمق آبرفت جهت احداث سد زیر زمینی محدودیت چندانی وجود ندارد اگر چه با توجه به عمق کم آبرفت امکان ذخیره آب زیر قشری چندان قابل ملاحظه نخواهد بود.

چکیده گاوزبان ایرانی تحت عنوان گل گاوزبان از گذشته‌های دور به‌عنوان گیاه دارویی سنتی مورد استفاده قرار می­گرفته است. این تحقیق در دانشگاه گنبد کاووس و در سال 1399 انجام گردید. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام شد. عامل‏های مورد بررسی شامل دور آبیاری (0، 7، 14 و 21 روزه) و میزان کمپوست (0، 5، 10 و 15 درصد) بود. در زمان برداشت پارامترهای موسیلاژ، نیتروژن کل، کوئورستین، اندازه‌گیری شد.  براساس نتایج به‌دست آمده تیمارهای مورد بررسی اثر معنی­داری بر ارتفاع گیاه، تعداد ساقه­های فرعی، عملکرد سرشاخه گلدار، درصد و عملکرد اسانس و موسیلاژ گاوزبان داشتند. بیشترین تعداد ساقه‌های فرعی، ارتفاع، عملکرد سرشاخه گلدار و عملکرد موسیلاژ و اسانس در شرایط بدون تنش و با مصرف 10% کودهای شیمیایی+ زیستی و کمترین مقادیر نیز در شرایط تنش رویشی+ زایشی و با مصرف 50% کودهای شیمیایی+ زیستی حاصل شد. مصرف تلفیقی 10% کودهای شیمیایی+ زیستی نسبت به استفاده 11% کودهای شیمیایی، در تنش رویشی 10% درصد و در تنش زایشی 30% درصد ارتفاع گیاه را بهبود بخشید. اثر متقابل تیمارهای کودی و تنش کم 31 کیلوگرم 3% و 31% آبی در اکثر صفات معنی‌دار بود. با توجه به داده‌های مقایسه میانگین جدول 3، بیشترین اختلاف معنی‌دار در سطح 5% به‌ترتیب در صفات مهار رادیکال با اختلاف معنی‌دار 19/3 %، فنل با اختلاف معنی‌دار 61/2 % و فلاونوئید با 95/1% مشاهده گردید. با افزایش مصرف کمپوست صفت مهار رادیکال در گیاه گاوزبان از 58/74% به 79/58% کاهش یافت که در شرایط عدم مصرف کمپوست صفت مهار رادیکال بیشترین تأثیر را داشت. صفات فنل و فلاونوئید نیز در شرایط عدم مصرف کمپوست بیشترین تأثیر بر گیاه گاوزبان داشته و با افزایش مصرف کمپوست تأثیر صفات فنل و فلاونوئید کاهش یافت. نتایج نشان داد که کارتنوئید و کلروفیل کل در اثر تنش خشکی کاهش یافتند. در مجموع، برای دستیابی به عملکرد قابل قبول و درصد موسیلاژ بالا در گاوزبان، استفاده از رژیم آبیاری بدون تنش همراه با کاربرد کمپوست در شرایط آب و هوایی روستای وامنان استان گلستان  مناسب به ‌نظر می‌رسد.

چکیده هدف: میزان تولید ذرت به­شدت به مقدار آب آبیاری و تراکم بوته حساس است. بنابراین، تعیین مقدار بهینه این دو عامل می‌تواند سبب دستیابی به شرایط بهتری در زراعت این گیاه گردد. بدین­منظور، این پژوهش با هدف بهینه‌سازی عوامل مقدار آب آبیاری و تراکم کاشت ذرت دانه‌ای متوسط‌رس رقم SC500 در کرج انجام شد.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش با استفاده از داده‌های برداشت­شده از یک مزرعه تحقیقاتی ذرت رقم SC500 در شهرستان کرج اقدام به بهینه‌سازی مقدار آب آبیاری و تراکم بوته به روش سطح پاسخ شد. تیمارهای مورد بررسی در این تحقیق شامل سه سطح آبیاری (I1، I2 و I3 به‌ترتیب براساس 75، 100 و 125 درصد نیاز آبی گیاه) و سه تراکم کشت گیاه (D1، D2 و D3 به‌ترتیب نشان­دهنده 75000، 85000 و 95000 بوته در هکتار) بود.
نتایج: هم‌پوشانی لایه‌ها نشان داد که محدوده 5/0- تا 5/0+ بهینه‌ترین حالت برای دستیابی به حداکثر صفات مورد مطالعه بود. براساس این نتایج، بهینه‌ترین شرایط با کاربرد 85 درصد آب آبیاری و تراکم 75000 بوته در هکتار به­دست­می‌آید. با رعایت این شرایط، صفات عملکرد، کارایی مصرف آب، طول برگ و طول بلال به‌ترتیب 27، 5/8، 11 و 28 درصد نسبت به متوسط شرایط فعلی افزایش داشت. تعداد ردیف و طول دانه نسبت به حداکثر شرایط فعلی به‌ترتیب به مقادیر 26 عدد و 5/11 میلی‌متر افزایش یافتند. تعداد دانه در ردیف نسبت به شرایط هدف تغییری نکرد و در بالاترین حد خود شبیه‌سازی گردید.  
نتیجه‌گیری: براساس کلیه نتایج، تغییرات عملکرد، تعداد ردیف، طول برگ و طول دانه با افزایش آب آبیاری روند صعودی داشت، اما تراکم بوته تنها بر افزایش عملکرد و طول بذر تأثیر داشت. تغییرات سایر پارامترها روند منظمی نداشت و به همین دلیل از لایه‌های همپوشانی استفاده شد. بر اساس نتایج بهینه­سازی، در صورت مصرف 85 درصد آب آبیاری و مشاهده تراکم بوته 75000 بوته در هکتار، بیشترین عملکرد و اجزای عملکرد به دست می‌آید.
 

چکیده هدف: در این تحقیق، توسعه یک مدل فازی برای افزایش سیستم طبقه بندی ویلکاکس پیشنهاد شده است.

مواد و روش‌ها: داده‌های ثبت شده توسط سازمان آب منطقه‌ای استان گلستان در سال‌های 1340 تا 1393 در هشت ایستگاه رودخانه گرگان رود برای دو وردی ( SAR و EC)، یک خروجی(کلاس کیفیت آب) و 16 قانون فازی مورد توسعه در این تحقیق استفاده شد.

نتایج: نتایج به دست آمده نشان داد که مدل توسعه یافته پیشنهادی سازگاری خوبی با مدل ویلکاکس داشته و توانایی آن در تعیین کلاس‌ کیفیت آب کشاورزی خوب است. انتظار می‌رود احتمال پیش بینی خطر آلودگی آب رودخانه‌ها برای استفاده در بخش کشاورزی بر اساس سیستم پیشنهادی،کاربران را قادر ‌سازد تا برای تغییرات کیفیت آب در کلاس‌های همپوشان در طول دوره مطالعه توضیح مناسبی داشته باشند. بعلاوه، تغییرات زمانی و مکانی آلودگی را در کلاس‌های کیفی آب پیش از زمان و بطور زودهنگام پیش بینی نمایند.

نتیجه‌گیری: سیستم پیشنهادی قادر به طبقه بندی کیفیت آب به 16 کلاس بوده و به هر کلاس یک درجه اختصاص می‌دهد که به صورت فازی بین فاصله [0،1] بوجود می‌آید. در حالی که در مدل ویلکاکس آنها را فقط در یک کلاس طبقه بندی می‌کند. به عبارت دیگر، 16 کلاس مختلف کیفیت آب مدل ویلکاکس مرزهای همپوشانی در دنیای واقعی دارند که به وضوح توسط سیستم فازی پیشنهادی نشان داده شده است.

چکیده هدف: GCL  قبل از تماس با شیرابه باید به­اندازه کافی هیدراته یا به عبارتی جذب رطوبت داشته باشند تا خاصیت آب­بندی پیدا کنند و مانعی دربرابر نفوذ شیرابه به خاک زیرین باشند. GCL از خاک زیرین رطوبت جذب کرده، متورم شده، خاصیت آب­بندی پیدا می­کند؛ از این رو بررسی رفتار جذب رطوبتی GCL از خاک زیرین اهمیت پیدا کرده و موضوع پزوهش برخی از محققان واقع شده است. هدف از  این پژوهش بررسی رفتار جذب رطوبتی GCL از خاک زیرین آلوده به شیرابه و تأثیر حضور شیرابه بر هیدراتاسیون GCL و خاصیت آب­بندی آن  است. 
مواد و روش‌ها: در این پژوهش رفتار جذب رطوبتی GCL از سه نوع خاک  ماسه‌ای،  مخلوط و ریزدانه،  برای هر یک از این خاک­ها در سه درصد  رطوبت اولیه متفاوت، برای خاک ماسه­ای  شامل 8%،  13% و 23%، برای خاک مخلوط و خاک ریزدانه  شامل 4/2%،  4/12% و 4/17% بررسی شد و نتایج آن ارائه گردید؛ سپس به بررسی رفتار جذب رطوبتی GCL در حضور شیرابه برای هر سه نوع خاک در شرایطی که خاک­ها با سه درصد مختلف شیرابه آلوده شده بودند، پرداخته شد.
نتایج: نتایج بررسی رفتار جذب رطوبت GCL نشان می­دهد که درحضور شیرابه مقدار رطوبت جذب­شده توسط GCL در بازه زمانی مورد آزمایش کمتر از مقدار مورد انتظار بوده است.
نتیجه‌گیری: وجود شیرابه تاثیر منفی به­سزایی روی هیدراتاسیون GCL دارد که بیش از  2 الی 6 برابر کاهش  را به ­همراه­دارد.

چکیده در این پژوهش ضریب دبی و راندمان مدل سرریز جانبی لولایی با آستانه جریان تحت زوایای بازشدگی مختلف رو به کانال جانبی مورد بررسی واقع شد. مدل سرریز ساخته شده در این پژوهش از یک بخش آستانه با زاویه قائم ثابت و یک بخش لولایی مایل با قابلیت تغییر زاویه تشکیل شده است. آزمایش ها در فلومی به طول 12 متر و عرض و ارتفاع مشابه 80 سانتی متر صورت پذیرفت و عملکرد سه مدل با نسبتهای 1/5، 1 و 0/75 مورد بررسی قرار گرفته و ضریب دبی و راندمان آنها محاسبه گردید. با توجه به نتایج آزمایشگاهی مشاهده گردید که برای تمام اعداد فرود بالادست، با افزایش زاویه بازشدگی رو به کانال جانبی، ضریب دبی مدل های مختلف به طور میانگین در حدود 30 تا 60 % و راندمان در حدود 20 تا 45 % نسبت به مدل شاهد (سرریز مستطیلی لبه تیز قائم) افزایش خواهد یافت. در ادامه یک رابطه خطی به منظور محاسبه ضریب دبی مدل های آزمایشگاهی به دست آورده شد. R^2 این رابطه برابر با 0.72 و مقادیر خطای NRMSE و WQD برای آن به ترتیب 0.6 و 0.02 محاسبه شدند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که بازشدگی مدل رو به کانال جانبی تحت زوایای مختلف منجر به افزایش ضریب دبی و راندمان سرریز شده و بر عملکرد سرریز جانبی لولایی تاثیر مثبت خواهد داشت. با صحت سنجی رابطه خطی حاصل شده در این پژوهش، در مجموع میتوان چنین نتیجه گرفت که معادله مذکور از دقت مناسبی برخوردار می باشد.

چکیده هدف: استفاده از کودهای زیستی و آلی می‌تواند به­طور بالقوه به کاهش اثرات نامطلوب کودهای شیمیایی کمک کند و استفاده از آنها را کاهش دهد. از این رو طی سال‌های گذشته استفاده از انواع مختلف کودهای آلی و زیستی به­عنوان کودهای سازگار با محیط زیست به­عنوان یکی از روش‌های بهبود رشد و عملکرد گیاهان زراعی و دارویی در کشاورزی نوین مورد توجه قرار گرفته است. هدف از انجام این پژوهش مطالعه تاثیر کاربرد عصاره جلبک دریایی و اسید آمینه بر ویژگی‌های کمی و کیفی بابونه آلمانی بود.
مواد و روش‌ها: آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه پژوهشی دانشگاه گنبد کاووس اجرا شد. کاربرد عصاره جلبک دریایی در چهار سطح شامل عدم مصرف (شاهد)، محلول‌‌پاشی (یک کیلوگرم در هکتار)، کاربرد همراه با آبیاری (دو کیلوگرم در 10000 لیتر آب) و محلول‌پاشی + آبیاری و کاربرد اسیدهای آمینه در سه سطح شامل عدم مصرف (شاهد)، محلول‌پاشی ترکیب اسیدهای آمینه آمینو اسپارک (یک کیلوگرم در هکتار) و محلول‌پاشی ترکیب اسیدهای آمینه آزومین (یک لیتر در هکتار) در نظر گرفته شد.
نتایج: نتایج نشان داد که تاثیر کاربرد عصاره جلبک دریایی و اسیدهای آمینه بر ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی، تعداد گل آذین و عملکرد گل در سطح آماری یک درصد معنی‌دار بود. همچنین برهم­کنش فاکتورهای عصاره جلبک دریایی و اسیدهای آمینه بر صفات مذکور در سطح آماری 5% و بر درصد اسانس در سطح 1% معنی‌داری بود. در تیمار محلول‌پاشی عصاره جلبک دریایی، کاربرد اسید آمینه موجب افزایش ارتفاع بوته گردید. نتایج همچنین مشخص کرد اثرات متقابل عصاره جلبک دریایی و اسید آمینه بر عملکرد گل و اسانس معنی‌دار بود، به‌طوری‌که کاربرد اسیدآمینه تحت تیمارهای کاربرد جلبک دریایی منجر به افزایش عملکرد گل و اسانس بابونه آلمانی گردید.
نتیجه­گیری: کاربرد کودهای آلی عصاره جلبک دریایی و اسیدهای آمینه به­عنوان کودهای سازگار با محیط زیست موجب بهبود صفات مورفولوژیک، عملکرد گل و درصد اسانس بابونه آلمانی گردید. علاوه بر این می­تواند به عنوان گامی در راستای کاهش آلودگی خاک و آب و کشاورزی پایدار باشد.

چکیده هدف: در توسعه پایدار، دسترسی به آب سالم برای تامین سلامت انسان شاخصی مهم محسوب می­شود. در پایش دوره­ای منابع آب شرب به منظور ارزیابی کیفیت آب و ریسک سلامت آلاینده­ها، شاخص­های متعددی به کار گرفته می­شوند که برای مدیریت منابع آب اطلاعات مناسبی در اختیار محققان قرار    می­دهند. در مطالعه حاضر کیفیت منابع آب شرب شهر ملایر با استفاده از شاخص­های ویلکاکس، WQI و NPI و ریسک غیر سرطان­زایی ناشی از نیترات موجود در آب شرب ارزیابی شد.
مواد و روش‌ها: برای انجام این مطالعه 60 نمونه آب لوله کشی از 15 ناحیه شهری برداشت و در هر نمونه pH، EC و NO3 سنجش شد. پس از تعیین کیفیت آب به کمک شاخص­ها و مقایسه مقادیر این پارامترها با استاندارد WHO و استاندارد ملی ایران؛ میزان جذب روزانه (CDI) نیترات و ریسک غیرسرطان­زایی (HQ) در چهار رده سنی نوزادان، کودکان، نوجوانان و بزرگسالان در مناطق مختلف شهر ملایر محاسبه شد.
نتایج: بر اساس نتایج به­دست­آمده کیفیت منابع آب شرب شهری ملایر عالی و بدون آلودگی ارزیابی شد. میانگین pH، EC و نیترات به ترتیب 42/7، (µS/cm) 49/710 و (mg/L)09/6 بود که در مورد pH و نیترات این مقادیر کمتر از حد مجاز و برای هدایت الکتریکی بیش از حد مجاز استانداردهای مورد نظر بود. ریسک غیرسرطان‌زایی در همه مناطق کمتر از یک برآورد شد و مقدار آن از بیشترین به کمترین به ترتیب در مورد نوزادان، کودکان، نوجوانان و بزرگسالان به دست آمد. به­طوری­که بیشترین جذب روزانه نیترات، 443/0 میلی­گرم در یک کیلوگرم وزن بدن در روز برای نوزادان و کمترین آن (mg/kg/day) 041/0 برای گروه سنی بزرگسالان برآورد شد.
نتیجه‌گیری: به­طورکلی نوزادان آسیب­پذیرترین گروه نسبت به آلودگی نیترات هستند. ریسک غیر سرطان‌زایی نیترات در منطقه فخریه کمترین و در ولیعصر بیشترین مقدار را به خود اختصاص داد. با توجه به بالا بودن ریسک هدایت الکتریکی (شوری آب) برای سلامت انسان و همچنین ریسک مصرف طولانی مدت آب حاوی نیترات پایش دوره­ای منابع آب شرب ملایر به ویژه در مناطق با کیفیت پایین­تر توصیه می­شود.

چکیده هدف: کمبود آب در جهان و سهم عمده مصرف آن در بخش آبیاری محصولات، ضروری می­دارد تا از علوم مختلف در جهت افزایش بهره­وری آب بهره برد. ضریب یکنواختی توزیع آب در سامانه­های آبیاری بارانی، از شاخص­­های مهمی ­است که در ارزیابی عملکرد آنها موثر بوده­است و تنها مقادیر زیاد آن می­تواند اجرای این سامانه­ها را توجیه­پذیر ­کند. هدف از این پژوهش استفاده از مدل­های ماشین­بردار پشتیبان (SVM) و برنامه­ریزی بیان ژن ((GEP برای شبیه­سازی ضریب یکنواختی توزیع آب در شرایط مزرعه­ای دشت ملکان در شمال­غرب ایران است که در حوضه آبریز دریاچه ارومیه، دچار تنش آبی سختی است.
مواد و روش­ها: آزمایشهای صحرایی بر روی هفت مزرعه مجهز به سامانه آبیاری بارانی کلاسیک ثابت با آبپاش متحرک (Komet 162, 163) با متغیرهای فواصل آبپاش روی لترال­ها و مانیفلدها، فشار کارکرد و سرعت باد انجام شد و داده­های ضریب یکنواختی توزیع به­دست آمد. از دو مدل (SVM) و ((GEP برای شبیه­سازی مقدار ضریب یکنواختی استفاده­شد. تحلیل حساسیت نشان داد هر سه متغیر به­عنوان ورودی­های مدل­ها باید انتخاب شود. سهم فرآیندهای آموزش و آزمون از داده­ها به ترتیب 70 درصد و 30 درصد در نظر گرفته شدند. با استفاده از این داده­ها، پارامترهای تنظیمی هر یک از مدل­ها برای رسیدن به بهینه­ترین خروجی محاسبه شدند. ارزیابی عملکرد مدل­ها با چهار شاخص RMSE (مجموع مربعات میانگین خطا)، MAE (میانگین خطای مطلق)، R² (ضریب تبیین) و DDR (نسبت تفاوت توسعه داده شده) انجام شد.
نتایج: رتبة اول دقت شبیه­سازی به مدل GEP اختصاص یافت. مقدار شاخص­های (RMSE, MAE, R²) در گام آموزش و آزمون به­ترتیب (8634/0، 6827/2، 5087/3) و (9833/0، 9494/0، 1787/1) برای GEP به­دست آمدند. مقدار شاخص­های ارزیابی (RMSE, MAE, R²) برای بهینه­ترین مدل SVM در گام آزمون و آموزش نیز به­ترتیب (7884/0، 2704/4، 8917/4) و (9185/0، 4113/2، 6790/2) حاصل شدند. در گام آموزش مقدار CU_(DDR(max)) برای مدل GEP و SVM به­ترتیب 0540/7 و 2925/5 محاسبه شد. مقدار این شاخص در گام آزمون برای این دو مدل به ترتیب 8355/20 و 2863/9 بود. مقایسة مقدار این شاخص نیز نشان از دقت بیشتر و بالاتر مدل GEP نسبت به مدل SVM داشت. در مجموع هر دو مدل قدرت شبیه­سازی مقدار یکنواختی توزیع آب در آبیاری بارانی با شرایط مزرعه­ای را دارند، اما  استفاده از مدل GEP منجر به نتایج بهتری خواهد شد.

چکیده هدف: با توجه به بحران آب، توسعه فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته و نوآورانه پاک، برای تجزیه انواع ترکیبات آلی مضر در فاضلاب، به موضوع اصلی بسیاری از گروه‌های تحقیقاتی تبدیل‌شده­است. درواقع افزایش مداوم غلظت آنتی‌بیوتیک‌ها در محیط ‌زیست به­دلیل سمی­بودن و ماندگاری آن‌ها یک خطر بالقوه جدی است. متأسفانه، روش‌های تصفیه مرسوم، مانند روش‌های مورداستفاده در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب، برای تصفیه پساب‌های آنتی‌بیوتیکی، کارآمد نیستند. اخیراً فنّاوری‌هایی برپایه جلبک‌ها و همچنین پلاسمای تخلیه سرد مطالعه و توسعه داده شده­اند. دلیل توجه این فرآیندها، هزینه کم انرژی و کارکرد آسان آنها بوده است.
مواد و روش‌ها: در این مقاله مروری، مکانیسم‌های جذب زیستی، تجمع زیستی و تجزیه زیستی با استفاده از کنسرسیوم جلبک-باکتری ها برای حذف آنتی‌بیوتیک‌ها، ادغام جلبک‌ها با سایر میکروارگانیسم‌ها و تأثیر عوامل مختلف بر اثربخشی آلودگی‌زدایی توسط پلاسمای تخلیه موردبررسی قرارگرفته است. علاوه بر آن مکانیسم‌های تولید و واکنش ترکیبات فعال در دستگاه‌های پلاسمای تخلیه، پتانسیل و طراحی رآکتور در مقیاس آزمایشگاهی، ترکیب پلاسمای تخلیه برای آلودگی‌زدایی با سایر فرآیندها، پس‌وپیش از تصفیه به همراه استفاده از جلبک‌ها به‌عنوان پیش ساز برای تولید و اصلاح بیوچار با مواد دیگر برای بهبود ظرفیت حذف آنتی‌بیوتیک‌ها بیشتری قرارگرفته است.
نتایج،: نتایج نشان می دهد استفاده از فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته و مهندسی ژنتیک برای افزایش ظرفیت تجزیه آنتی‌بیوتیکی و دستگاه‌های بیوالکتروشیمیایی از اهمیت بسیاری برخوردار است.
نتیجه‌گیری: تاکنون پیشرفت های قابل توجهی در فنّاوری‌های حذف آنتی‌بیوتیک‌ها باواسطه جلبک‌ها به همراه پلاسمای تخلیه سرد حاصل شده است و بینش‌های جدیدی را برای کاهش آلودگی پسماند در محیط‌های آبی به وجود آورده است. 

چکیده هدف: تغییر الگوی بارش‏ها و بروز تنش خشکی، لزوم استفاده بهینه از منابع آبی و صرفه‏جویی در مصرف آن‏ را بیش از پیش نمایان می‏کند. محتوای رطوبتی خاک لایه زیر ناحیه ریشه می‏تواند قسمتی از نیاز آبی گیاه را تأمین کند. در حال حاضر ناحیه زیر ریشه گیاه در محاسبه بیلان آب و نیاز آبی گیاه در نظر گرفته نمی‏شود.
مواد و روش: در این پژوهش از نرم‏افزار HYDRUS 2D/3D برای شبیه‏سازی جریان آب در خاک در ناحیه زیر ریشه گیاه چغندرقند استفاده شد. سناریوهای مورد بررسی شامل 3 لایه بافر با عمق‌های مختلف (بدون بافر، 25، 50 و 75 سانتی‌متر) در زیر ناحیه ریشه و سه بافت خاک مختلف شامل لوم، لوم‌رسی‌سیلتی و لوم‌شنی بود.
نتایج: نتایج نشان داد که در تمامی بافت‏ها افزایش عمق بافر باعث جذب بیشتر آب توسط ریشه شد. بهترین حالت در بافت لوم با درنظر گرفتن عمق بافر 50 سانتی‏متری زیر ناحیه ریشه بود که مقدار جذب آب نسبت به حالت بدون عمق بافر، 9/7 درصد افزایش داشت. این مقدار برای بافت لوم رسی سیلتی و لوم شنی در عمق بافر 75 سانتی‏متر و به‏ترتیب با مقدار افزایش 8/8 و 3/4 درصد به­دست­آمد. نفوذ عمقی در بافت لوم، لوم‌رسی‌سیلتی و لوم‌شنی با افزایش عمق بافر به ترتیب 81، 56 و 90 درصد کاهش یافت. نسبت آب مفید به کل آب مصرفی، با افزایش عمق بافر در هر سه بافت افزایش یافت و بیشترین مقدار آن در سناریو با عمق 75 سانتی‌متر به ترتیب 14، 10 و 11 درصد افزایش داشت. نسبت جذب واقعی آب به مقدار پتانسیل (عملکرد نسبی) در هر سه بافت خاک با در نظر گرفتن لایه بافر، افزایش یافت و بیشترین مقدار در عمق 50 سانتی‌متر برای خاک لوم، برابر با 5/90 درصد و در عمق 75 سانتی‌متر برای خاک‌های لوم‌شنی و لوم‌رسی‌سیلتی به ترتیب 6/86 و 8/86 درصد بود.
نتیجه‌گیری: نتایج این بررسی نشان داد محتوای رطوبتی لایه زیرین ناحیه ریشه گیاه، تأثیری مثبت در اجزای بیلان آب دارد و لازم است در محاسبات نیاز آبی به آن توجه شود.

چکیده هدف: یکی از مهم‌ترین متغیرهای هواشناسی که تغییر اقلیم بر آن تأثیر می‌گذارد، حداکثر بارش محتمل  (PMP)  است؛ معیاری که نقش مهمی در طراحی سازه‌های آبی با ریسک بالا، مانند سدها، دارد. در این پژوهش، اثرات تغییرات اقلیمی بر PMP در استان‌های ساحلی دریای خزر (ایستگاه‌های سینوپتیک انزلی، رشت، رامسر، بابلسر، قائم‌شهر و گرگان) بررسی شده است.
مواد و روش‌ها: برای تولید سناریوهای تغییر اقلیم، در دو دوره زمانی (2054-2025 و 2084-2055)، از خروجی 18 مدل AOGCM و سه سناریوی انتشار گازهای گلخانه‌ای (SSP2-4.5، SSP3-7.0 و SSP5-8.5)  استفاده شد. به منظور کاهش عدم قطعیت نتایج حاصل از این مدل‌ها، دو روش میانگین وزنی و احتمالاتی به کار گرفته شد. در روش میانگین وزنی، مدل‌های AOGCM بر اساس دقت شبیه‌سازی بارش در دوره‌های گذشته رتبه‌بندی و وزن‌دهی شدند، در حالی که در روش احتمالاتی، توزیع‌های احتمالی برای تولید سناریوهای بارش با سطوح احتمالی 50/0، 75/0 و 90/0 به کار رفت.
نتایج: نتایج نشان‌دهنده عدم قطعیت بالا در بین خروجی‌های مدل‌ها و سناریوهای مختلف در تخمین PMP  بود و بیانگر این نکته است که تغییرات PMP در ایستگاه‌های موردمطالعه، الگوی ثابتی را دنبال نمی‌کند. بااین‌حال، در روش میانگین وزنی، به‌طورکلی انتظار می‌رود PMP در دوره اول کاهش و در دوره دوم افزایش کمی را تجربه کند.
نتیجه‌گیری: برای طراحی سازه‌های با ریسک بالا، توصیه می‌شود که از نتایج سناریوی انتشار بحرانی با سطح احتمال 90/0 استفاده شود. در این حالت، افزایش PMP در اثر تغییرات اقلیمی بین حدود 12 درصد برای ایستگاه قائم‌شهر تا حداکثر 48 درصد برای ایستگاه گرگان متغیر خواهد بود.