معصومه درمانی

فرآیند های فرسایش و انتقال رسوب در رودخانه یکی از مهمترین و پیچیده ترین موضوعات مهندسی رودخانه می باشد. این فرایند اثرات ویژه ای روی شاخص های کیفی آب، کنش کف بستر و تخریب کناره های رودخانه داشته و همچنین خسارت زیادی به طرح های عمرانی وارد می کنند. عدم تداوم نمونه برداری و اندازه گیری رسوب در بسیاری از ایستگاه های موجود و همچنین نبود آمار دقیقی از میزان رسوب در بسیاری از رودخانه های کشور از یک سو و اختلاف شرایط آب و هوایی، هیدرولوژیکی و توپوگرافی از سوی دیگر تهیه و واسنجی مدل های فرسایش و رسوب در نقاط مختلف را با مشکل مواجه ساخته است و نیاز به سرمایه مالی، زمانی دارد، اما الگوریتم بهینه سازی تکاملی قادر به حل این مشکلات نسبت به روش ریاضی و تجربی است. هدف از انجام تحقیق حاضر تعیین بهترین الگوریتم تکاملی است با انتخاب الگوریتم بهینه سازی عنکبوت می توان دست به آموزش جدید زده و بهترین الگوی تکاملی را برای ایستگاه هیدرومتری و باران سنجی حوزه آبخیز کارده تعیین کرد و کارآیی شبکه پرسپترون و الگوریتم تکاملی حوزه آبخیز سد کارده برای دوره آماری 24 ساله را بررسی کرد. در خاتمه نتایج ثابت کرد الگوریتم بهینه سازی عنکبوت اجتماعی نتایج بهتری در پیش بینی بارمعلق حوزه آبخیز کارده دارد.

شهرستان سرخس در شمال شرقی ایران، با آب و هوایی خشک و بیابانی در استان خراسان رضوی قرار دارد. این شهرستان اگرچه در حوزه آلاینده های گازی مشکلی ندارد، اما ریزگرد ها بیشتر از گذشته باعث بروز روز های ناسالم می شود .هدف از این تحقیق بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، بر فراز شهرستان سرخس و شناسایی منابع و کانی های تشکیل دهنده گرد و غبار است .نمونه برداری به صورت تکرار مکانی در هنگام فصول تابستان و پاییز سال 1398 صورت پذیرفته است. این پژوهش بر روی ذرات ریز گرد با اندازه کمتر از 10میکرومتر در ارتفاع 2-4 متری از سطح زمین انجام شده است. با استفاده از روش های طیف سنجی القایی، پراش پرتوایکس، فلزات و کانی های حاضر در ذرات گرد و غبار شناسایی و با به کارگیری میکروسکوپ الکترونی و آنالیز لیزری، شکل ذرات و اندازه آن ها تعیین گردیده است. طبق نتایج به دست آمده. فلزات: کلسیم، آلومینیوم، سدیم، آهن، گوگرد، تیتانیوم، بر، منگنز، روی و استرانسیوم بالاترین میزان غلظت را در گرد و غبار روستا های تعیین شده، دارند. بررسی کانی شناسی ذرات گرد و غبار نشان می دهد که بیشترین غلظت کانی رسی تشکیل دهنده ذرات شامل: کائولینیت، کلریت، کوارتز، کلسیت، ژیبس است. کلسیم و آلومینیوم نیز با بالاترین میزان غلظت در بین فلزات محلول نشانگر منشأ خاکزاد بودن گرد و غبار منطقه می باشد. همچنین برای عناصر همانند: استرانسیوم و گوگرد و ژیبس می توان منشأ تبخیری برای آن در نظر گرفت، از سوی دیگر غلظت بالای عناصر سمی و شیمیایی شامل: آرسنیک، سرب و روی را می توان به پالایشگاه خانگیران نسبت داد. بنابراین  گرد و غبار منطقه سرخس دارای سه منشأ خاکزاد، تبخیری و شیمیایی می باشد.

یکی از عوامل بحرانی منابع گرد و غبار که کمتر به آن توجه می شود، نقش زمین شناسی و ژئومورفولوژی به عنوان یک منبع تولیدکننده گرد و غبار است. واحد های زمین شناسی از عواملی هستند که در انتشار ذرات گردوغبار و تولید رسوب نقش دارند. ترکیبات سنگ-شناسی با حساسیت بالایی که به دگرسانی، هوازدگی و فعالیت های فرسایشی نشان می دهند، در پراکنش و تولید ذرات گرد و غبار نقش مؤثری دارند. بر مبنای پژوهش های بررسی شده شهرستان سرخس یکی از کانون های بحرانی فرسایش بادی و گردوغبار است  که تحت تأثیر بادهای 120روزه سیستان قرار دارد. واحد های زمین شناسی موجود در این منطقه از لحاظ حساسیت سنگ ها به هر دو نوع فرسایش آبی و بادی در رده های متوسط تا خیلی زیاد قرار دارند. به منظور شناسایی عناصر شیمیایی موجود در واحد های زمین شناسی و نقش آن ها در تولید گرد وغبار به جمع آوری نمونه های رسوبات واحد های زمین شناسی در لایه سطحی و زیرسطحی و همچنین نمونه-برداری از گرد و غبار اتمسفری پرداخته شده است. نمونه ها، جهت تعیین عناصر شیمیایی، مورد آزمایش طیف سنجی القایی انجام گرفت و سپس جهت شناسایی منشأ گردوغبار و ارتباط آن با واحد های زمین شناسی، آنالیز فاکتوری  و خوشه ای با استفاده از  نرم افزارSPSS  انجام شد. نتایج آنالیز فاکتوری و خوشه ای نشان داد که منطقه سرخس با عناصر شیمیایی: سدیم، روی، لانتان، آرسنیک نیوبیوم، کادمیوم، نیکل، سرب، روی، لیتیم، استرانسیوم، گوگرد، سدیم در فاکتور یک با منشأ تبخیری یا شیمیایی و با عناصر: آلومینیوم، آهن، کبالت، توریوم، منگنز، بور، تیتانیوم در فاکتور دو و با منشأ آواری یا زمینی قرار دارد. همچنین عناصر شیمیایی گرد و غبار مناطق روستایی: بزنگان، شورلق، بغبغو، پده و باغک با واحد های زمین شناسی آب دراز، چهل کمان، نهشته های کواترنری، آب تلخ و خانگیران در یک گروه قراردارند و دارای یک منشأ مشترک هستند. بر اساس فاکتور غنی شدگی عناصر شیمیایی بر، آرسنیک، گوگرد، توریم، نیکل و لیتیم  با منشأ انسان زاد (شیمیایی- تبخیری) معرفی شده اند.