تحقیقات آب و خاک ایران

نگرش سنتی حاکم بر طراحی سیستم های زهکشی، اهداف زهکشی را منحصراً افزایش عملکرد محصول و بهبود شرایط محیط توسعة ریشه میداند و اثرات زیست محیطی طرح های زهکشی را مورد بررسی قرار نمیدهد. امروزه در نگرش جدید، اهداف کشاورزی و زیست محیطی توأماً در طرح های زهکشی مورد بررسی قرار میگیرند. عمق و فاصلة زهکش های زیرزمینی از پارامترهای مهم در طراحی سیستم های زهکشی میباشند که تعیین مناسب آنها در عملکرد مطلوب سیستم زهکشی نقش مهمی را ایفا میکند. در این تحقیق از مدل آزمایشگاهی و مدل عددی Visual MODFLOW جهت شبیه سازی جریان آب و انتقال نمک به سمت لوله های زهکشی استفاده گردیده و تأثیر عمق و فاصلة زهکش ها بر مقدار و کیفیت زه آبها در هر دو مدل مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس داده های حاصل از مدل آزمایشگاهی و شبیه سازی عددی جریان برای عمق ها و فواصل مختلف زهکش ها، رابطه ای ارائه و واسنجی گردیده است که بر مبنای آن شاخص های کیفیت شیمیایی زه آب (EC و TDS) میتوانند با توجه به عمق و فاصله زهکش ها، بار هیدرولیکی، میزان تغذیه و مقادیر شاخص های شیمیایی جریان ورودی تغذیه کننده و آب زیرزمینی تعیین شوند. صحت سنجی این رابطه با مقایسه بار هیدرولیکی حاصله با مقادیر مشاهداتی به ازای استقرارهای مختلف زهکش ها بر اساس دو شاخص آماری جذر میانگین مربعات خطا (RSME) و ضریب تعیین (R2) انجام پذیرفت که مقادیر میانگِین به دست آمده برای این شاخص ها به ترتیب برابر 154/0 سانتی متر و 994/0 دقت قابل قبول آن را نشان داد

به منظور بررسی اثرات تاریخ کاشت و سطوح تکآبیاری بر عملکرد ارقام مختلف گندم دیم، تحقیقی بر پایه طرح بلوکهای کامل تصادفی و به صورت اسپلیت اسپلیت پلات در سه تکرار و به مدت دو سال زراعی (83–1381) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم، مراغه به اجراء در آمد. سه تاریخ کاشت (کرت اصلی) شامل: اوایل مهر، اواسط مهر و اواخر مهر، سه میزان تکآبیاری (کرت فرعی) شامل: بدون آبیاری (شرایط دیم)، تکآبیاری به میزان 50 میلیمتر در زمان کاشت و تکآبیاری به میزان 100 میلیمتر در زمان کاشت و برای ارقام گندم (کرت فرعی فرعی) شامل V1(72YRRGP),V2(Fenkang15/Sefid), V3(Turkey…), V4(Azar2), V5(double cross shahi) مورد مطالعه قرار گرفت. شاخص درجه- روز رشد و عملکرد دانه و کاه و کلش تحت شرایط تاریخ کاشت و تکآبیاری برای ارقام گندم مورد بررسی قرار گرفت. بالاترین میزان عملکرد دانه برای سطوح تکآبیاری و شرایط دیم به ترتیب مربوط به ارقام V3 و V4 است و ارقام V1، V2 و V5 وضعیت مناسبی از نظر تولید دانه ندارند. نتایج بیانگر ضرورت تکآبیاری 100 میلیمتر در اولین تاریخ کاشت و کفایت تکآبیاری 50 میلیمتر در تاریخ کاشت سوم است. در مجموع بر اساس میانیابی، برنامه بهینه تکآبیاری گندم دیم به صورت 100 – 75 – 50 میلیمتر به ترتیب در تاریخ کاشت اوایل، اواسط و اواخر مهر توصیه میگردد. بنابراین وقتی که حد بهینه تکآبیاری با مدیریت مناسب زراعی ترکیب شود، عملکرد گندم به طور چشمگیر و پایدار در این شرایط افزایش مییابد.

این مطالعه برای تعیین واکنش پذیری و ویژگیهای کربنات ها در بیست خاک (cm 30-0) از مناطق مرکزی ایران (انتی سول و آریدی سول) انجام گرفت. در این نمونه ها مقادیر کربنات کلسیم معادل (CCE)، کربنات کلسیم معادل فعال (ACCE) و کربنات کلسیم معادل غیرفعال(NACCE )، کانیشناسی کربنات ها با تکنیک XRD و سطح ویژه با روش BET بوسیله جذب گاز N2 ، اندازه گیری شدند. مقادیر CCE از 38 تا 228 گرم بر کیلوگرم خاک با میانگین 1/105 گرم بر کیلوگرم خاک تغییر میکرد. ACCE ، بدون گذراندن خاکها از الک mm1 ،(ACCE1) ، از 9/9 تا 6/90 با میانگین 7/32 گرم بر کیلوگرم خاک و ACCE بعد از گذراندن از الک مذکور، (ACCE2) از 4/13 تا 8/99 با میانگین 37 گرم بر کیلوگرم خاک متغیر بود. مقدار ACCE1 بطور متوسط 32 درصد و ACCE2 بطور متوسط 34 درصد کربنات کلسیم معادل کل را تشکیل میدادند. میانگین سطح ویژه خاکها، 75/19 مترمربع بر گرم خاک و میانگین سطح ویژه کربنات ها، 2/103 مترمربع بر گرم کربنات کلسیم اندازه گیری شدند. بین سطح ویژه کربناتها با مقدار رس (*46/0= r) و با CCE همبستگی خطی معنیدار (**52/0- =r) بدست آمد که نشان میدهد احتمالاً با افزایش مقدار CCE از سطح ویژه آن کاسته میشود. مطالعات XRD نشان داد که کربنات غالب در خاکهای مورد مطالعه بصورت [MgxCa1-xCO3 ] بوده و تنها در 7 خاک پیک مربوط به دولومیت مشاهده شد.

با توجه به مشکلات اندازه گیری مستقیم برخی از ویژگیهای خاک، در سال های اخیر از روش های غیر مستقیم برای برآورد این خصوصیات استفاده میشود. بدین منظور، در این پژوهش140 نمونه جمع آوری شده از منطقه گرگان مورد آزمایش قرار گرفته و فراوانی نسبی ذرات، کربن آلی، درصد رطوبت اشباع و آهک به عنوان ویژگیهای زودیافت و نقطه پژمردگی، ظرفیت زراعی، ظرفیت تبادل کاتیونی و وزن مخصوص ظاهری به عنوان ویژگیهای دیریافت اندازه گیری شدند. سپس کل داده ها به دو سری داده، شامل سری آموزش (80% داده ها) و سری ارزیابی (20% داده ها) تقسیم گردید. به منظور پیش بینی خصوصیات مذکور، از مدل های نروفازی، شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون چند متغیره استفاده گردید. نتایج ارزیابی مدل ها بر اساس شاخص های ریشه مربعات خطا، میانگین خطا، خطای استاندارد نسبی و ضریب تبیین نشان داد که مدل نروفازی دارای بالاترین دقت در پیش بینی ویژگیهای خاک را دارا میباشد بطوریکه این مدل به میزان 34، 10، 78 و 5 درصد دقت پیش بینی ویژگیهای FC، PWP، CEC و Bd را به ترتیب، نسبت به روش رگرسیون خطی چندگانه افزایش داده است. بعد از این مدل، شبکه های عصبی مصنوعی نسبت به معادلات رگرسیونی کارائی بهتر داشته است.

این تحقیق بر روی افق های آرجیلیک خاکهای لسی مناطق مرطوب و نیمه مرطوب جنوب غربی استان گلستان با رژیم های رطوبتی زریک و یودیک و حرارتی ترمیک و مزیک صورت گرفته است. خاکهای مورد مطالعه شامل گروه های بزرگ Hapludalfs و Haploxeralfs از راسته Alfisols میباشند. آبشویی، پایداری سطوح، پوشش گیاهی، ساختمان و زهکشی مناسب، شرایط مطلوبی را برای حرکت ذرات رس به عمق پروفیل خاک و تشکیل افق آرجیلیک فراهم نموده است. مهمترین عوارض میکرومورفولوژیک مشاهده شده پوشش های رسی و نواحی تخلیه آهک بودند. پوسته های رسی در بی فابریک های کریستالیتیک-لکه ای و لکه ای همراه با کانی های اسمکتیت و ورمی کولیت مشاهده شده اند. پوشش های رسی ضخیم و آرایش یافته همراه با کانی ورمی کولیت، فرم پرشدگی و هیپوکوتینگ آهک و حداکثر نواحی تخلیه آهک دیده شده است. کانی های رسی اسمکتیت و ورمی کولیت، خاصیت انقباض و انبساط و میزان بارش در مقدار پوشش های رسی موثر بوده است. غالب بودن کانی ورمی کولیت در افق های خوب توسعه یافته باعث کاهش خاصیت انقباض و انبساط و افزایش مقدار پوشش رسی شده است. مقدار بالای کربنات و بی فابریک کریستالیتیک در افق های زیرین ناشی از فرآیند تجمع مجدد آهک است که این فرضیه به وسیله کانال های پوشیده شده توسط کلسیت اثبات می شود. آنالیز هر یک از پارامتر های شاخص تکاملی MISECA نشان می دهد که پوشش های رسی و نواحی تخلیه آهک تاثیر گذارترین فاکتور ها در تحول افق های آرجیلیک مورد مطالعه بوده اند. نتایج همچنین نشان داده است که علاوه بر اقلیم، نوع و مقدار کانی های رسی نیز در تحول افق های آرجیلیک موثر بوده اند.

یکی از عمده ترین مشکلات عملیات ساختمانی، جلوگیری از هرگونه تغییر شکل نامتعارف در پی سازه ها می باشد که اغلب می تواند منجر به تخریب سازه گردد. در این تحقیق تلاش گردیده است تا ویژگی های مقاومتی خاک رسی گچی و همچنین تأثیر آبشویی گچ از خاک بر نشست و مقاومت آن مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور نمونه های مصنوعاً گچی شده با درصدهای مختلف گچ، تهیه و آزمایش های متنوعی از قبیل تعیین حدود آتربرگ، تراکم، نشست تحت بار ثابت در حالت معمولی و همراه با آبشویی و تعیین مقاومت روی نمونه ها انجام شد. نتایج نشان دادند که افزایش مقدار گچ در کاهش حدود آتربرگ، وزن واحد حجم خشک، مقاومت و افزایش نشست نقش مهمی را دارا می باشد. از طرفی آشکار شد که آبشویی فاکتوری بسیار مهم در نشست های بعدی و کاهش مقاومت این خاک می باشد. بنابراین وجود گچ می تواند یکی از پارامترهای مهم مهندسی در عملیات ساخت سازه های هیدرولیکی محسوب گردد.